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电子秤的误差分析及示值误差的确定

发布时间:2021-11-18 16:43:10 |来源:网络转载

本文通过电子秤的误差分析及示值误差的确定,剖析了电子秤误差的来源及种类,针对电子秤四角偏载、称量、鉴别力及重复性等误差做了进一步的分析,并对示值误差的确定做了简单的阐述。
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。
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。
2.2误差的来源: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,下面介绍四种不同部分的误差:
(1)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。
(2)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。
(3)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。
(4)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。
(5)重力加速度引起的误差:电子秤测量的不准确除了与上述的误差有关外,重力加速度也会对测量的准确性产生影响,根据力学原理可把称重分为利用力的动力效应称重和利用力的静力效应称重。而电子秤称重利用的是静力场效应,静力效应称重(也称为重力变形法称重)就是利用物体在重力作用下弹性体产生变形或内应力的大小来测定重力的量值。
电子秤的示值误差的确定
在我国还大量使用着机械杠杆秤(木杆秤和台案秤)和弹苹字盘秤·这些秤在指示方式上属于模拟式标尺显示,示值误差的确定是很简单的,如下式所示
f=A一N 式中:
f——示值误差; 
A——标尺示值;
N——标准砝码的标称值。
 但是,电子秤是数字显示方式,即示值的变化不是连续的,而是以阶跃的方式进行的。这样,当秤的实际示值处于相邻两个数字之间时,即在+d/2~一d/2范围内(d一数字分度位),实际示值是按一定的数字化整方式,以某一相邻数字显示出来。所以,数字显示值除含有实际的模拟示值外,还包含数字化整误差。为了剔除这个数字化整误差,找到实际模拟示值与真值之差,在检定电子秤时往往采用下述方法:  
 ①附加小祛码寻求数字转换点方法
为了知道数字化整的误差,可以用标称值为1/10d的小祛码z来寻找数字化整前的模拟示值,具休方法为:  
对某一检定点用相应的标准珐码Nf加载,此时显示值为A1;.然后将1/10d值的附加祛码z逐个增加至△Nf时,数字增加一个字或者数字在相邻二个示值间转换跳动.此时可知数字化救误差(转换点)为(1/2d一△Nf),则实际模拟示值应为A1+d/2一△Nf.由此可得到该检定点的示值误差为: 
f1=A1+d/2一△Nf 
此式是检定电子秤示值误差的常用公式,对从事检定工作的人员来说必须明确此含意和熟练运用。 
②寻求与数字化整误差无关的误差范围进行符合验证的方法。
上述方法的局限性在于,对分度值很小的秤来说,要采用标称值更小的附加祛码是很困难的。比如对分度值
d<1mg的秤,要用0,1mg的附加缺码,这在一般情况下简直无法进行.为了避免采用1/10d的附加祛码加载,可以用下述方法来确定秤的误差,这个方法是基于用1d作为一把“尺子”的想法确定秤的误差。

 

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