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(huán)境溫度的變化和過流元件的發(fā)熱。電子天平的基本工作原理是平衡，一旦失衡，應(yīng)利用電磁力將天平重新拉回平衡。這個(gè)電磁力與流經(jīng)線圈中的電流相對應(yīng)，電流的變化與稱量物體質(zhì)量的變化成正比。當(dāng)天平處于預(yù)熱階段時(shí)，隨著內(nèi)部溫度升高，磁通B會(huì)逐漸下降，同時(shí)電流I也會(huì)減小，這樣就導(dǎo)致電磁力F變小，天平失去平衡，示值會(huì)呈現(xiàn)正的單方向漂移，所以電子天平在稱量前要充分預(yù)熱，只有經(jīng)過充分預(yù)熱，使磁鋼達(dá)到熱平衡，這一變化過程結(jié)束，天平才達(dá)到平衡。再利用置零/去皮功能，使顯示置零，此時(shí)天平才處于真正可用狀態(tài)。為了減少電子器件，如變壓器、橋式整流器、三端直流穩(wěn)壓集成電路等發(fā)熱器件的影響，新一代的電子天平已將主要發(fā)熱器件———變壓器移到天平的外部，成為一個(gè)獨(dú)立部分。對于實(shí)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(gè)獨(dú)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(wěn)定與準(zhǔn)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(guān)。只要給天平通電，即使顯示器上無顯示，天平也處于預(yù)熱狀態(tài)。天平上的ON/OFF鍵只是開關(guān)顯示器，因此，經(jīng)常稱量的天平不必拔掉電源，尤其是高準(zhǔn)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(yù)熱狀態(tài)。對于實(shí)際分度值d達(dá)到0.01mg的微量和超微量電子天平，則需預(yù)熱24h以上。對于使用中的天平，預(yù)熱時(shí)間可適當(dāng)減少。當(dāng)顯示器上的示值不再呈現(xiàn)單方向漂移時(shí)，置零/去皮后即可進(jìn)行稱量。另外，溫度的變化也會(huì)導(dǎo)致電子天平靈敏度的漂移，從而產(chǎn)生測量偏差。靈敏度的溫度系數(shù)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(dāng)環(huán)境變化5℃時(shí)，產(chǎn)生的最大誤差為2.5×10-6×5×100=1.25（mg）。因此，當(dāng)環(huán)境溫度變化較大時(shí)，應(yīng)對電子天平進(jìn)行校準(zhǔn)，進(jìn)而保證稱量結(jié)果的準(zhǔn)確。