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关于减少电子秤误差的方法探讨

电子秤不仅在商贸计量中使用十分普及,而且随着经济的发展,越来越多的用于生产过程中,本文主要对电子秤误差来源进行分析,希望为提高电子秤的检定调试效率,并对使用电子秤的用户有所帮助"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结果的可靠性,也会不同程度损害电子秤使用者的利益。
1.前言
电子秤是称重台将物体重力传递至称重传感器,使传感器弹性体发生变形,在激励电压作用下输出电压信号,经线性放大器将信号放大,然后转换为数字信号,由微处理器对质量信号进行处理后直接照示质量值。此外,根据电子衡器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的原理,称重的结果反映了一定质量的物体所受重力的大小,因此各地重力加速度值不同,也会使同一台秤在两地之间的示值不同引起误差。
2.误差的来源及对策
2.1四角偏载误差
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。因此,四角偏载误差来源于称重传感器的灵敏度。由于电子秤称重传感器的弹性体和电阻应变计等关键材料的差异,以及制造工艺方面还不完善,每个称重传感器的绝对灵敏度就有所不同,造成相同的激励电压,而各称重传感器的信号输出不一样,产生四角偏载误差。为了减小四角偏载误差,电子秤在每个传感器的支路连接有电位器,可以通过调整阻值,利用不同电阻的分压不同,平衡各支路的信号输出。
2.2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。
传感器称量线性变化。由于温差、冲击力、浮尘等的影响,传感器承受载荷与其相应输出电压之间并非成直线关系,使电子秤传感器的称量线性发生较大的变化。有时部分称量点的误差较大,进行称量的线性校准,即分段校准电子秤的称量,称量的相对误差将大大减小。
零点漂移。电子秤在使用过程中受到大小不同且多次往复冲击载荷的影响,传感器的受力情况非常复杂,最终导致传感器的触点发生改变,使检定时的原始状态产生了变化,造成零点漂移,产生误差。
2.3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。
2.4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。
电子秤传感器侧向力引起的重复陛误差由于受现场环境的限制,容易造成负载接受器上下移位,致使称重台对称重传感器作用力不垂直。传感器所受侧向力是由秤体传力机构的设计和制造误差引起,具体体现在各传感器上下安装基面本身及其之间的水平度、秤体的整体刚度及相关的局部刚度等方面产生的重复性误差。
角差引起的重复性误差电子秤称重时传感器的信号是通过接线盒传输给称重显示仪表,如果传感器的某些参数不一致或接线盒中电位器调整不平衡都会引起电子秤的角差,此时重物在称重台的不同位置就会产生重复性误差。
2.5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。重力加速度变化对称量结果影响的处理方法:①利用电子衡器本 身设计软件进行重力补偿,如某衡器厂生产的ACS系列电子计价秤可以直接输入使用地的重力加速度,由单片机自动处理后进行异地校准。②利用电子衡器本身设置一组二进数开 关,通过改变开关的状态来改变放大倍数,对重力加速度变 化带来的误差进行修正,也可用电位器进行调整。③生产厂 家可以根据本地与电子秤使用地之间重力加速度的差值进 行折算。
3.减少误差的方法
3.1电子秤传感器技术指标的保证
电子秤传感器技术指标的保证,是由各项指标的满足来实现的。选择指标满足技术要求的传感器是保证电子秤质量的关键,我们要求各项技术指标满足精准度的要求。主要的传感器指标包括了线性度、蠕变、空载温度系数、灵敏度系数等,我们要求每一个批量的传感器在投入使用之前都要接受符合国家标准的抽样检查和高低温试验检查。只有通过质量检测的电子秤才能投入使用,未通过质量检测的只有在改进后才能投入使用。
3.2电子秤电路的温度系数的补偿
电子秤的灵敏度温度系数的主要影响因素是理论分析和实验证明输入放大器的输入电阻和反馈电阻的温度系数是最主要的。一般情况下都会选择温度系数是的金属膜电阻。我们要求生产的每一台电子秤必须进行高温测试,我们要对不符合温度要求的和温度系数过低的金属膜电阻进行适当 的补偿。
3.3电子秤的非线性补偿
电子秤经过模数转换后的数字量和施加在电子秤上的重量呈现线性关系。因此我们在生产的过程中进行准确度的标定时,要使用内部的计算机程序进行单点的校正。但是,我们在进行校正时是通过理想的直线计算出来的数值,这种数值与实际的数值之间会存在一定的误差,这是因为按照理想直线计算出的数字与重量的斜率后存储在存储器中使没有办法对传感器和积分器、产生的非线性误差是无法得到克服的。
4.结论
综上所述,造成电子秤出现误差的原因是多种多样的,因此在寻找电子秤的问题源头时就比较的复杂,主要的误差原因有几个,我们对这几个出现误差的原因进行了一系列的分析后发现,为了减少电子秤的误差,最好的办法是,选择精度较高的电子秤,但是通常这类的电子秤价格会比一般的电子秤的价格高出一些,除此之外,我们在电子秤的传感器技术保证、电子秤的电力温度系数补偿以及电子秤的非线性补偿这三个方面来进行了措施研宄。在对这三个方面的研宄取得一定的效果的时候,电子秤的数值精准与计量稳定的目标就会实现了.
 
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