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电子秤误差来源与解决办法

电子秤的工作原理:电子秤是利用物体在重力作用下弹性体产生变形来测定重力的量值。电子秤主要由称重台、称重传感器、接线盒、屏蔽信号电缆和称重显示仪表组成。其过程是将被称量的物体置于称重台上,由于受到重力的作用,称重台将会受到力的作用而发生弹性形变,发生形变的传感器弹性体将产生激励电压,此电压值是与物体的重量成正比的,最后通过放大电路转换成数字信号,并由显示器显示出来。

电子秤的误差是对称量结果准确度的定量描述。电子秤在应用中经常会遇到误差问题。这不仅影响电子秤使用的可靠性,也会不同程度损害电子秤使用者的利益。研究电子秤的误差来源是研究电子秤的一个重要问题。对电子秤的称量性能进行分析,掌握其误差来源有助于提高电子秤检定工作的质量和效率位移传感器。

电子秤误差的来源可分为测量装置,环境,方法及人员误差,可将其分为系统,随机,粗大误差,有些误差可以被消除,有些误差不能被消除。电子秤的误差也来源于这几方面,即使操作正确,也不能达到完全的正确值,而且,用电子秤进行检测,其检测结果之间也有差异。通过对电子秤的原理分析发现,其不同的组成部分会产生出不同的误差来,下面介绍四种主要误差的来源:

1、称量误差:传感器称量的线性变化、零点漂移和称重台擦靠都是造成称量误差的直接原因。传感器称量线性变化。由于温差、冲击力、浮尘等的影响,传感器承受载荷与其相应输出电压之间并非成直线关系,使电子秤传感器的称量线性发生较大的变化。有时部分称量点的误差较大,进行称量的线性校准,即分段校准电子秤的称量,称量的相对误差将大大减小。零点漂移。电子秤在使用过程中受到大小不同且多次往复冲击载荷的影响,传感器的受力情况非常复杂,最终导致传感器的触点发生改变,使检定时的原始状态产生了变化,造成零点漂移,产生误差。擦靠。擦靠影响力的传递,这样加载时的重量不能完全作用到称重传感器上,称重传感器的输出信号自然偏小,此类情况,往往小称量基本正常,加大负荷后,显示值明显减小。

2、四角偏载误差:偏载测试要求电子秤在加载以后,被测重物在秤台上位置的变化不应引起称重测量结果的变化。因此,四角偏载误差来源于称重传感器的灵敏度。由于电子秤称重传感器的弹性体和电阻应变计等关键材料的差异,以及制造工艺方面还不完善,每个称重传感器的绝对灵敏度就有所不同,造成相同的激励电压,而各称重传感器的信号输出不一样,产生四角偏载误差。为了减小四角偏载误差,电子秤在每个传感器的支路连接有电位器,可以通过调整阻值,利用不同电阻的分压不同,平衡各支路的信号输出液位传感器。

3、重复性误差:重复性误差在相同负荷和相同环境条件下,连续数次进程试验所得的称重传感器输出读数之间的差值。它是由一些比较固定的因素影响而产生的,除了称重测量时的温度、湿度、风力、重力场等环境条件变化所引起的重复性误差外,主要有电子秤传感器侧向力和传感器条件不满足时引起的重复性误差。电子秤传感器侧向力引起的重复陛误差由于受现场环境的限制,容易造成负载接受器上下移位,致使称重台对称重传感器作用力不垂直。传感器所受侧向力是由秤体传力机构的设计和制造误差引起,具体体现在各传感器上下安装基面本身及其之间的水平度、秤体的整体刚度及相关的局部刚度等方面产生的重复性误差。传感器条件不满足时引起的重复性误差电子秤称重时,对秤体的机械传力机构的传力特性、传感器参数的一致性、传感器的激励电压等,都要满足一定的条件,秤体的传力机构应保证传感器所受载荷与被测重量成正比,才能保证称重测量结果的准确性。

角差引起的重复性误差电子秤称重时传感器的信号是通过接线盒传输给称重显示仪表,如果传感器的某些参数不一致或接线盒中电位器调整不平衡都会引起电子秤的角差,此时重物在称重台的不同位置就会产生重复性误差角度传感器。

4、鉴别力误差:鉴别力反映电子秤对载荷微小变化的反应能力,鉴别力测试的目的是检验秤体结构的连接和摩擦,因此机械连接中的摩擦和应力是鉴别力误差的主要来源。此外,因为鉴别力针对的是微小变化,所以称重传感器和称重仪表的分辨力对鉴别力误差也影响较大。此外还有一种重力加速度引起的误差,本文就不详细论述了。

对于以上所谈的各种影响电子秤测量精度的因素,在其叙述过程中已经给出了解决的措施了,在这里我想提出另外的提高电子秤性能的方法,就是利用更好的性能的单片机来改进电子秤的性能。如我们可以采用某款单片机,其内部带有8k字节的FLASHROM,而且低功耗,价格便宜,可以广泛用于控制和测量系统中,测量模块包括传感器,信号采集和滤波电路,传感器采用双孔平行梁式力传感器,其特点是无论安放在任何位置不会影响输出值。控制信号由单片机发出,还可以通过固态继电器消除控制对相对单片机的不良影响,具有反应速度快,无触点及使用寿命长的特点。显示与输入设备也可任意搭配选取,总之,采用具有更好的适应性和控制性的智能芯片可以提高电子秤的测量准确度压力传感器。

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