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關(guān)于減少電子秤誤差的方法探討

電子秤不僅在商貿(mào)計(jì)量中使用十分普及，而且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，越來越多的用于生產(chǎn)過程中，本文主要對電子秤誤差來源進(jìn)行分析，希望為提高電子秤的檢定調(diào)試效率，并對使用電子秤的用戶有所幫助"電子秤的誤差是對稱量結(jié)果準(zhǔn)確度的定量描述。電子秤在應(yīng)用中經(jīng)常會遇到誤差問題，這不僅影響電子秤使用結(jié)果的可靠性，也會不同程度損害電子秤使用者的利益。
1.前言
電子秤是稱重臺將物體重力傳遞至稱重傳感器，使傳感器彈性體發(fā)生變形，在激勵電壓作用下輸出電壓信號，經(jīng)線性放大器將信號放大，然后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，由微處理器對質(zhì)量信號進(jìn)行處理后直接照示質(zhì)量值。此外，根據(jù)電子衡器是利用物體在重力作用下彈性體產(chǎn)生變形來測定重力的量值的原理，稱重的結(jié)果反映了一定質(zhì)量的物體所受重力的大小，因此各地重力加速度值不同，也會使同一臺秤在兩地之間的示值不同引起誤差。
2.誤差的來源及對策
2.1四角偏載誤差
偏載測試要求電子秤在加載以后，被測重物在秤臺上位置的變化不應(yīng)引起稱重測量結(jié)果的變化。因此，四角偏載誤差來源于稱重傳感器的靈敏度。由于電子秤稱重傳感器的彈性體和電阻應(yīng)變計(jì)等關(guān)鍵材料的差異，以及制造工藝方面還不完善，每個稱重傳感器的絕對靈敏度就有所不同，造成相同的激勵電壓，而各稱重傳感器的信號輸出不一樣，產(chǎn)生四角偏載誤差。為了減小四角偏載誤差，電子秤在每個傳感器的支路連接有電位器，可以通過調(diào)整阻值，利用不同電阻的分壓不同，平衡各支路的信號輸出。
2.2稱量誤差
傳感器稱量的線性變化、零點(diǎn)漂移和稱重臺擦靠都是造成稱量誤差的直接原因。
傳感器稱量線性變化。由于溫差、沖擊力、浮塵等的影響，傳感器承受載荷與其相應(yīng)輸出電壓之間并非成直線關(guān)系，使電子秤傳感器的稱量線性發(fā)生較大的變化。有時部分稱量點(diǎn)的誤差較大，進(jìn)行稱量的線性校準(zhǔn)，即分段校準(zhǔn)電子秤的稱量，稱量的相對誤差將大大減小。
零點(diǎn)漂移。電子秤在使用過程中受到大小不同且多次往復(fù)沖擊載荷的影響，傳感器的受力情況非常復(fù)雜，最終導(dǎo)致傳感器的觸點(diǎn)發(fā)生改變，使檢定時的原始狀態(tài)產(chǎn)生了變化，造成零點(diǎn)漂移，產(chǎn)生誤差。
2.3鑒別力誤差
鑒別力反映電子秤對載荷微小變化的反應(yīng)能力，鑒別力測試的目的是檢驗(yàn)秤體結(jié)構(gòu)的連接和摩擦，因此機(jī)械連接中的摩擦和應(yīng)力是鑒別力誤差的主要來源。此外，因?yàn)殍b別力針對的是微小變化，所以稱重傳感器和稱重儀表的分辨力對鑒別力誤差也影響較大。
2.4重復(fù)性誤差
重復(fù)性誤差在相同負(fù)荷和相同環(huán)境條件下，連續(xù)數(shù)次進(jìn)程試驗(yàn)所得的稱重傳感器輸出讀數(shù)之間的差值。它是由一些比較固定的因素影響而產(chǎn)生的，除了稱重測量時的溫度、濕度、風(fēng)力、重力場等環(huán)境條件變化所引起的重復(fù)性誤差外，主要有電子秤傳感器側(cè)向力和傳感器條件不滿足時引起的重復(fù)性誤差。
電子秤傳感器側(cè)向力引起的重復(fù)陛誤差由于受現(xiàn)場環(huán)境的限制，容易造成負(fù)載接受器上下移位，致使稱重臺對稱重傳感器作用力不垂直。傳感器所受側(cè)向力是由秤體傳力機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制造誤差引起，具體體現(xiàn)在各傳感器上下安裝基面本身及其之間的水平度、秤體的整體剛度及相關(guān)的局部剛度等方面產(chǎn)生的重復(fù)性誤差。
角差引起的重復(fù)性誤差電子秤稱重時傳感器的信號是通過接線盒傳輸給稱重顯示儀表，如果傳感器的某些參數(shù)不一致或接線盒中電位器調(diào)整不平衡都會引起電子秤的角差，此時重物在稱重臺的不同位置就會產(chǎn)生重復(fù)性誤差。
2.5重力加速度引起的誤差
電子秤測量的不準(zhǔn)確除了與上述的誤差有關(guān)外，重力加速度也會對測量的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響，根據(jù)力學(xué)原理可把稱重分為利用力的動力效應(yīng)稱重和利用力的靜力效應(yīng)稱重。重力加速度變化對稱量結(jié)果影響的處理方法:①利用電子衡器本身設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行重力補(bǔ)償，如某衡器廠生產(chǎn)的ACS系列電子計(jì)價秤可以直接輸入使用地的重力加速度，由單片機(jī)自動處理后進(jìn)行異地校準(zhǔn)。②利用電子衡器本身設(shè)置一組二進(jìn)數(shù)開關(guān)，通過改變開關(guān)的狀態(tài)來改變放大倍數(shù)，對重力加速度變化帶來的誤差進(jìn)行修正，也可用電位器進(jìn)行調(diào)整。③生產(chǎn)廠家可以根據(jù)本地與電子秤使用地之間重力加速度的差值進(jìn) 行折算。
3.減少誤差的方法
3.1電子秤傳感器技術(shù)指標(biāo)的保證
電子秤傳感器技術(shù)指標(biāo)的保證，是由各項(xiàng)指標(biāo)的滿足來實(shí)現(xiàn)的。選擇指標(biāo)滿足技術(shù)要求的傳感器是保證電子秤質(zhì)量的關(guān)鍵，我們要求各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)滿足精準(zhǔn)度的要求。主要的傳感器指標(biāo)包括了線性度、蠕變、空載溫度系數(shù)、靈敏度系數(shù)等，我們要求每一個批量的傳感器在投入使用之前都要接受符合國家標(biāo)準(zhǔn)的抽樣檢查和高低溫試驗(yàn)檢查。只有通過質(zhì)量檢測的電子秤才能投入使用，未通過質(zhì)量檢測的只有在改進(jìn)后才能投入使用。
3.2電子秤電路的溫度系數(shù)的補(bǔ)償
電子秤的靈敏度溫度系數(shù)的主要影響因素是理論分析和實(shí)驗(yàn)證明輸入放大器的輸入電阻和反饋電阻的溫度系數(shù)是最主要的。一般情況下都會選擇溫度系數(shù)是的金屬膜電阻。我們要求生產(chǎn)的每一臺電子秤必須進(jìn)行高溫測試，我們要對不符合溫度要求的和溫度系數(shù)過低的金屬膜電阻進(jìn)行適當(dāng) 的補(bǔ)償。
3.3電子秤的非線性補(bǔ)償
電子秤經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量和施加在電子秤上的重量呈現(xiàn)線性關(guān)系。因此我們在生產(chǎn)的過程中進(jìn)行準(zhǔn)確度的標(biāo)定時，要使用內(nèi)部的計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行單點(diǎn)的校正。但是，我們在進(jìn)行校正時是通過理想的直線計(jì)算出來的數(shù)值，這種數(shù)值與實(shí)際的數(shù)值之間會存在一定的誤差，這是因?yàn)榘凑绽硐胫本€計(jì)算出的數(shù)字與重量的斜率后存儲在存儲器中使沒有辦法對傳感器和積分器、產(chǎn)生的非線性誤差是無法得到克服的。
4.結(jié)論
綜上所述，造成電子秤出現(xiàn)誤差的原因是多種多樣的，因此在尋找電子秤的問題源頭時就比較的復(fù)雜，主要的誤差原因有幾個，我們對這幾個出現(xiàn)誤差的原因進(jìn)行了一系列的分析后發(fā)現(xiàn)，為了減少電子秤的誤差，最好的辦法是，選擇精度較高的電子秤，但是通常這類的電子秤價格會比一般的電子秤的價格高出一些，除此之外，我們在電子秤的傳感器技術(shù)保證、電子秤的電力溫度系數(shù)補(bǔ)償以及電子秤的非線性補(bǔ)償這三個方面來進(jìn)行了措施研宄。在對這三個方面的研宄取得一定的效果的時候，電子秤的數(shù)值精準(zhǔn)與計(jì)量穩(wěn)定的目標(biāo)就會實(shí)現(xiàn)了.

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