電子天平溫度變化的影響

溫度變化的影響

電磁力平衡式傳感器的溫度變化主要來源于環境溫度的變化和過流元件的發熱。電子天平的基本工作原理是平衡，一旦失衡，應利用電磁力將天平重新拉回平衡。這個電磁力與流經線圈中的電流相對應，電流的變化與稱量物體質量的變化成正比。當天平處于預熱階段時，隨著內部溫度升高，磁通B會逐漸下降，同時電流I也會減小，這樣就導致電磁力F變小，天平失去平衡，示值會呈現正的單方向漂移，所以電子天平在稱量前要充分預熱，只有經過充分預熱，使磁鋼達到熱平衡，這一變化過程結束，天平才達到平衡。再利用置零/去皮功能，使顯示置零，此時天平才處于真正可用狀態。為了減少電子器件，如變壓器、橋式整流器、三端直流穩壓集成電路等發熱器件的影響，新一代的電子天平已將主要發熱器件———變壓器移到天平的外部，成為一個獨立部分。對于實際分度值為1μg的微量和超微量的天平，都是將稱量室與電子部分分成2個獨立的部分。其目的是為了減少熱噪聲對傳感器的熱影響，以便更穩定與準確地稱量。

另外，電子天平通常都沒有類似家用電器的電源開關。只要給天平通電，即使顯示器上無顯示，天平也處于預熱狀態。天平上的ON/OFF鍵只是開關顯示器，因此，經常稱量的天平不必拔掉電源，尤其是高準確度天平，在條件許可的情況下，長期不斷電可保持天平始終處于預熱狀態。對于實際分度值d達到0.01mg的微量和超微量電子天平，則需預熱24h以上。對于使用中的天平，預熱時間可適當減少。當顯示器上的示值不再呈現單方向漂移時，置零/去皮后即可進行稱量。另外，溫度的變化也會導致電子天平靈敏度的漂移，從而產生測量偏差。靈敏度的溫度系數TC=2.5×10-6/℃，說明溫度每變化1℃，靈敏度即變化0.00025%。如果稱量100g的物體，當環境變化5℃時，產生的最大誤差為2.5×10-6×5×100=1.25（mg）。因此，當環境溫度變化較大時，應對電子天平進行校準，進而保證稱量結果的準確。