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对于电子天平来说,其核心技术主要体现在两个方面:一是传感器,二是电子技术。其中,天平传感器可以称之为电子天平的“心脏”,对于天平的各项性能表现影响最大。
目前,市面上最常见的两种电子天平传感器技术是应变片式传感器和电磁力传感器。其中,应变片式传感器电子天平价格较低,常见于中低端天平;电磁力传感器的应用范围则更广,从普通电子天平,到万分之一甚至十万分之一分析天平中都有应用。天马仪器FA/JA系列使用的就是电磁力传感器。那么,这两种传感器的具体区别有哪些呢?
应变片传感器电子天平称重的原理,是依靠粘贴在传感器弹性体上的应变片感受重量变化,不同重量导致应变片产生响应的形变,从而影响其电阻值的变化,经过放大器、数模转换器的处理,将电阻信号变化为电压信号,从而得到重量数值。
电磁力传感器电子天平的称重原理是,重力加载到秤盘上后,通过秤盘下的杠杆带动相连接的线圈在磁场中运动,线圈通以电流,切割磁力线,从而产生电磁力,这个电磁力与重力平衡,电流的大小与重量成比例关系,经过换算后即可计算出物体的质量。
由于测量原理不同,两种传感器的电子天平在精度方面的表现有些差异。
应变片传感器感受微小形变的能力有限,因此无法达到特别高的精度。而电磁力传感器的精度范围比应变片传感器高几个数量级,从0.01ug到1kg的精度均可胜任。
在稳定性方面:
应变片传感器电子天平一般采用开环控制,传感器误差除了出厂时做了一定补偿外没有反馈环节,这些开环节点的误差会对系统带来影响。因此稳定性较差。
此外,应变片传感器的弹性体、应变片、黏胶等均易受温度变化影响,容易因温度变化造成误差。
而电磁力传感器天平采用闭环控制,对传感器的输入信号有反馈控制,能够降低外部干扰对系统的影响,稳定性更高。电磁力传感器在磁钢中加装有温度传感器,实时采集温度变化数据,形成闭环回路,动态进行温度修正,充分预热后,温度变化对称量数值的影响较小。
还有一点,应变片传感器电子天平只能通过外部校正,而电磁力传感器电子天平既可以做成外校天平,也可以做成全自动内校天平。
综上,应变片传感器电子天平在精度范围、稳定性、校准方式等方面的性能相较于电磁力传感器电子天平有一定差距,但其胜在造价较低,在对精度要求不高称重的场合性价比更高。您在选用电子天平时可根据实际情况选择合适的产品。
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