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電子秤的誤差分析及示值誤差的確定

發布時間:2021-11-18 16:43:10 |來源:網絡轉載

本文通過電子秤的誤差分析及示值誤差的確定,剖析了電子秤誤差的來源及種類,針對電子秤四角偏載、稱量、鑒別力及重複性等誤差做了進一步的分析,並對示值誤差的確定做了簡單的闡述。
電子秤的誤差是對稱量結果準確度的定量描述。電子秤在應用中經常會遇到誤差問題。這不僅影響電子秤使用的可靠性,也會不同程度損害電子秤使用者的利益。
電子秤的工作原理:電子秤是利用物體在重力作用下彈性體產生變形來測定重力的量值。電子秤主要由稱重台、稱重傳感器、接線盒、屏蔽信號電纜和稱重顯示儀表組成。其過程是:將被稱量的物體置於稱重台上,由於受到重力的作用,稱重台將會受到力的作用而發生彈性形變,發生形變的傳感器彈性體將產生激勵電壓,此電壓值是與物體的重量成正比的,最後通過放大電路轉換成數字信號,並由顯示器顯示出來。
2.2誤差的來源:通過對電子秤的原理分析發現,其不同的組成部分會產生出不同的誤差來,下麵介紹四種不同部分的誤差:
(1)四角偏載誤差:偏載測試要求電子秤在加載以後,被測重物在秤台上位置的變化不應引起稱重測量結果的變化。
(2)稱量誤差:傳感器稱量的線性變化、零點漂移和稱重台擦靠都是造成稱量誤差的直接原因。
(3)鑒別力誤差:鑒別力反映電子秤對載荷微小變化的反應能力,鑒別力測試的目的是檢驗秤體結構的連接和摩擦,因此機械連接中的摩擦和應力是鑒別力誤差的主要來源。此外,因為鑒別力針對的是微小變化,所以稱重傳感器和稱重儀表的分辨力對鑒別力誤差也影響較大。
(4)重複性誤差:重複性誤差在相同負荷和相同環境條件下,連續數次進程試驗所得的稱重傳感器輸出讀數之間的差值。它是由一些比較固定的因素影響而產生的,除了稱重測量時的溫度、濕度、風力、重力場等環境條件變化所引起的重複性誤差外,主要有電子秤傳感器側向力和傳感器條件不滿足時引起的重複性誤差。
(5)重力加速度引起的誤差:電子秤測量的不準確除了與上述的誤差有關外,重力加速度也會對測量的準確性產生影響,根據力學原理可把稱重分為利用力的動力效應稱重和利用力的靜力效應稱重。而電子秤稱重利用的是靜力場效應,靜力效應稱重(也稱為重力變形法稱重)就是利用物體在重力作用下彈性體產生變形或內應力的大小來測定重力的量值。
電子秤的示值誤差的確定
在我國還大量使用著機械杠杆秤(木杆秤和台案秤)和彈蘋字盤秤·這些秤在指示方式上屬於模擬式標尺顯示,示值誤差的確定是很簡單的,如下式所示
f=A一N 式中:
f——示值誤差; 
A——標尺示值;
N——標準砝碼的標稱值。
 但是,電子秤是數字顯示方式,即示值的變化不是連續的,而是以階躍的方式進行的。這樣,當秤的實際示值處於相鄰兩個數字之間時,即在+d/2~一d/2範圍內(d一數字分度位),實際示值是按一定的數字化整方式,以某一相鄰數字顯示出來。所以,數字顯示值除含有實際的模擬示值外,還包含數字化整誤差。為了剔除這個數字化整誤差,找到實際模擬示值與真值之差,在檢定電子秤時往往采用下述方法:  
 ①附加小祛碼尋求數字轉換點方法
為了知道數字化整的誤差,可以用標稱值為1/10d的小祛碼z來尋找數字化整前的模擬示值,具休方法為:  
對某一檢定點用相應的標準琺碼Nf加載,此時顯示值為A1;.然後將1/10d值的附加祛碼z逐個增加至△Nf時,數字增加一個字或者數字在相鄰二個示值間轉換跳動.此時可知數字化救誤差(轉換點)為(1/2d一△Nf),則實際模擬示值應為A1+d/2一△Nf.由此可得到該檢定點的示值誤差為: 
f1=A1+d/2一△Nf 
此式是檢定電子秤示值誤差的常用公式,對從事檢定工作的人員來說必須明確此含意和熟練運用。 
②尋求與數字化整誤差無關的誤差範圍進行符合驗證的方法。
上述方法的局限性在於,對分度值很小的秤來說,要采用標稱值更小的附加祛碼是很困難的。比如對分度值
d<1mg的秤,要用0,1mg的附加缺碼,這在一般情況下簡直無法進行.為了避免采用1/10d的附加祛碼加載,可以用下述方法來確定秤的誤差,這個方法是基於用1d作為一把“尺子”的想法確定秤的誤差。

 

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