浅谈电子地磅的误差计算

电子地磅是一种较为常用的大型计量器具，其俗称为汽车衡，通常安装在户外进行使用，主要用于各种大型货物的称重，在各单位所流通的货物的物重衡量方面都有广泛的应用。而在电子地磅的使用过程中不可避免的产生各种误差，在使用过程中也存在着不少问题，研究这些问题并计算与减少误差有助于更精确的称量物体。本研究对电子地磅的误差计算方法进行了研究，对电子地磅的工作原理、误差成因、误差计算方法进行了探讨，并提出了一些有效的误差控制方法。
1.前言
随着各行各业的发展与进步，对于电子衡量器械的需求也日益增加，电子衡器是否精确稳定、其数据是否可靠直接影响着称量的速度与质量。本研究对电子地磅的误差成因与计算方式进行了探索，误差因素包括使用方法不当造成的误差、传感器性能导致的误差与器械维护保养不当造成的误差，为了减少误差，需要正确使用电子地磅，避免使用不当的情况，提升传感器的性能同时加强对电子地磅的维护保养。在误差计算方面，使用替代物法来对误差进行线性分析。
2.误差成因与计算方法
2． 1 电子地磅的工作方式
电子地磅通常是由秤体，数个重量传感器、转换器与计算设备、显示设备、仪表等组成。电子地磅一般是通过传感器进行重量检测，在其工作过程中，物体的重量传递与重量传感器上，重量传感器输出电流与电压信号，其信号经过处理而放大之后，转化为重量数值显示出来。通常来说，电子地磅的传感器类型为电阻型传感器，它可以适应较为重型物体的重量测量，并且对数十克的物体仍可进行重量测量，可称量的范围较大，同时精确度较高，可达千分之一到万分之一之间，环境适应性较高且生产便捷。努力寻找电子地磅的误差因素、计算分析其误差，可以更好地完成对地磅的维护与检测，从而减少电子地磅的各方面误差、提高电子地磅重量测量精度，从而提高物体称重效率。
2． 2 电子地磅的误差因素
电子地磅在使用过程中难以避免地产生各种误差，从而导了重量测量结果的不确定性，找出这些误差则可以提高地磅的重量测量精度。电子汽车衡的误差包括称量误差、鉴别力误差、重复性误差等。称量误差包括了电路信号传递的失真、力传导的失真、线性失真等。一般来讲，在传感器承受的力处于合理的范围时，输出电信号与受力成线性关系，而当受力过大或过小时，就无法达成线性关系，而是成曲线关系，这种误差可以进行应对。由于各种环境原因与机械设计原因，在力传导时也会出现误差，这种误差一般为无法避免的误差。另外一种重量测量时的误差是零点漂移现象导致的。鉴别力误差是地磅称量较轻物体时会产生误差，在重量测量这种较轻物体时，各种机械摩擦产生的力磨损误差相比较于物体轻微的重量占比较大，因此产生的误差也比较大，重量测量结果与实际重量有很大的出入，这种误差是机械因素导致的，难以避免，因此物体重量应当适应于对应量程的电子汽车衡，避免物体重量接近于电子地磅的最大量程或最小量程。重复性误差多为外界环境与传感器状态等因素导致的，秤体安装不平稳、地磅设计与制造时产生的误差、传感器性能较差等问题都会导致这种误差的产生。上述误差有些是机械误差、有些是人为误差，相当一部分误差都是可以减少乃至避免的，对于机械误差可以加强对器械的维护与保养来提高其精确度，而人为误差则需提高各种操作的规范性来减少误差。
2． 3 电子地磅的误差计算方法
对电子地磅的误差可以通过标准砝码等重物来进行模拟重物重量测量，本研究即是通过这种方法对电子地磅的误差进行计算与分析。在实际重量测量过程中，由于缺乏标准重物，因此采用载重的汽车进行替代称量。以载重汽车用作砝码，接着进行连续重量测量，其重量测量值分别为 69990 千克，69990千克，70000千克，69990 千克，70000 千克，70000 千克，69990 千克，70000 千克，70000 千克，70000 千克，经计算其平均值为 69996 千克，其标准差为 4． 96 千克，方差为 24． 69 千克，样本标准偏差为 5． 27 千克，样本标准偏差的方差为 27． 78 千克。计算出标准差之后还要对其误差不确定度进行计算与评定，得到的不确定度为 10． 98 千克，标准不确定度为 17． 32 千克。其中不确定度包括了重量测量不确定度、偏载、电信号失真、波动等不确定度。通过以上的对重量与电压二维图的斜率等的计算，并对其进行误差分析，可以得出地磅的线性误差。经过计算与绘图观察发现实际检定误差与线性误差线并没有重合，当误差率过大时，此种方法容易出现超差的状况，因此在秤体进行重量测量时的重物砝码应多而均匀以减少误差。
3.误差的控制方法
3． 1 避免使用误差
在电子地磅的使用过程中应尽力避免人为的误差，在电子地磅的安装与使用过程应严格按照规范去进行，比如在地磅的使用前对其进行检查校正，确保传感仪器没有出现故障、仪表正常显示。使用误差主要是四角误差，即由于电子地磅的四个角的不平稳，四角重量不均匀。如果电子地磅四角相差太多，例如一个角是 55kg，而另一角是 70kg，80kg，有一个角是 0 － 10 或到 20 － 30kg 为佳。工作人员在地磅的使用过程中应规范使用方法，避免人为因素导致的机械误差的出现。
3． 2 提升传感器性能
传感器的性能好坏直接影响着电子地磅误差的大小，传感器性能较差就容易导致重量测量时出现重复性误差，同时对于微小重量的物体称量精度较差。称重传感器参数的一致性 ( 灵敏度) 、传感器的激励电压等，都要满足一定的条件，才能保证称重测量结果的准确性。因此应注意检测重量传感器是否受损，其使用是否合乎规范，若传感器性能导致的误差较大应该及时更换性能更佳的传感器。
3． 3 加强对器械的维护保养
在日常使用过程中，对电子地磅的保养十分重要，由于电子地磅是承重较大、使用频繁的器械，故其损耗也不小。若缺乏及时的保养维护，电子地磅的误差便会日益增加，最终形成较大的误差。在检查过程中应当注意检查数据线的完好程度，若数据线出现断裂的情况，那么仪表上不会显示重量。传感器不正确就会导致校正程序出现问题。检查过程中应注意检查器械内部是否存在水汽，检查到水汽应当进行烘干等操作以免出现短路等故障。综上，应当加强对电子地磅的维护与保养，定期检查其内部电子仪器是否灵敏，电阻等是否损坏，以保证称量结果的精确度。
4.结语
通过对一种电子地磅误差的计算与分析，得出了其各种因素所造成误差的值，计算出了其称量结果的不确定度，发现其中误差较大的几类误差因素。同时对于这些电子地磅的误差因素进行了分析研究，并总结出了相应的解决方案。

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