电磁力平衡被称物体重力的天平称之为电子天平,电子天平是一种常用于轻小物体质量测定的装置,具有测量速度快、精度高、操作简单等特点。电子天平的测量原理是通过内部的压力传感器对被测对象施加在接触面上压力的测量来间接完成质量的测量。在电子天平进行测量前,通常需要对其进行调零校准和水平校准。调零校准是仪器系统误差上的校准,而水平校准则是测量原理的基本要求,利用倾角传感器对天平倾斜状态进行测量,可以让天平保持在水平状态下。
由于要测量物体质量只能通过测量重力方式得到,而要保证电子天平测量的压力等于重力,就必须保证天平是处于水平状态的,否则被测物对接触面的压力就不再等于重力,因而最终得到的质量也并非该物体的实际质量,导致测量出现错误。通过安装在天平上的倾角传感器对其倾斜角度进行测量,然后通过调平系统将电子天平调整为水平状态(倾斜角为零),确保测量的准确性。
电子天平结构如下
如上图中水准仪安装是要使天平保持水平的状态,想要保证高准确度的测量范围,必须要保证倾角传感器的精度,所以一般也会选用高精度、灵敏度高的倾角传感器。又由于在实际测量中一般的倾斜角度较小,对于倾角的测量范围选用±15°内,推荐使用VTI SCA103T-D04高精度MEMS倾角传感器。ZCT1XXJ是一款系列单轴,±15°测量范围的高精度倾角传感器,它凝聚了VTI在运动传感测量领域技术优势。电子天平使用环境一般无需防水,但要做到防尘,因此推荐倾角传感器防护等级要达到IP67即可。
ZCT系列倾角传感器的优点:
高精度的MEMS单轴倾角传感器
1. 全温区、长期保持高稳定性
2. Ug级别的分辨率
可靠
1. 能遭受超过20,000g的冲击
2. 传感器元件做了机械阻尼设计,可忽略掉高频振动的影响。
3. 多种方式的自我诊断设计,方便工程调试设计
非常容易使用
1. 使用标准的双排针塑料表贴封装。
2. 不需要编程,不需要进行再校正。
3. 全量程温补倾角传感器。
4. 仅需一个5V直流供电。
5. 同时具有模拟和数字输出(SPI)接口
因为天平砝码一般精度都比较高,对环境及操作要求也比较多,日常使用的时候应该注意哪些问题,该如何延长电子分析天平的使用寿命。
天平砝码不要放置在空调器下的边台上。搬动过的电子分析天平必须重新校正好水平,并对天平的计量性能作全面检查无误后才可使用。
称取吸湿性、挥发性或腐蚀性物品时,应用称量瓶盖紧后称量,且尽量快速,注意不要将被称物(特别腐蚀性物品)洒落在称盘或底板上;称量完毕,被称物及时带离天平,并搞好称量室的卫生。
同一个实验应使用同一台天平进行称量,以免因称量而产生误差。