電子天平的原理及使用中的故障分析與排除
□ 趙錦琍
大家知道，機械光電分析天平是應用杠桿原理工作的，那么電子天平是靠什么原理而工作的呢？根據初中物理大家知道，處于磁場中的通電導體（導線或線圈）將產生一種電磁力，力的方向可用物理學中的左手定則來判定，如果通過導體的電流大小和方向以及磁場的方向已知的話，則有電磁力的關系式：
F=BLIsinθ式中：F為電磁力；B為磁感應強度；L為受力導線長度；I為電流強度；sinθ為通電導體與磁場夾角的正弦。
從式中不難看出電磁力F的大小與磁感應強度B成正比，與導線長度L和電流強度I也成正比，還和通電導體與磁場的正弦夾角成比。在電子天平中，通常選擇通電導體與磁場的夾角為90°，即sin90°=1；這時通電導體所受的磁場力*大，所以上式可改寫成：F=BLI
由于上式中的B、L在電子天平中均是一定的，也可視為常數(shù)，那么電磁力的大小就決定于電流強度的大小了。亦即電流增大,電磁力也增大；電流減少，電磁力也減小。電流的大小是由天平秤盤上所加載荷的大小，也就是被秤物體的重力大小決定的。當大小相等方向相反的電磁力與重力達到平衡時，則有：F=mg=BLI
上式即為電子天平的電磁平衡原理式。通俗地講，就是當秤盤上加上載荷時，使其秤盤的位置發(fā)生了相應的變化，這時位置檢測器將此變化量通過PID調節(jié)器和放大器轉換成線圈中的電流信號，并在此采樣電阻上轉換成與載荷相對應的電壓信號，再經過低通濾波器和模數(shù)（A/D）轉換器，變換成數(shù)字信號給計算機進行數(shù)據處理，并將此數(shù)值顯示在顯示屏幕上，這就是電子天平的基本原理。
電子天平出現(xiàn)的常見故障與排除：
?。?）電子天平顯示器上顯示“OL”時，說明這臺電子天平的稱量以經超過了*大載荷，請注意減載并且不要超過*大載荷去稱量問題就可以解決了。
?。?）電子天平的顯示器上顯示“UL”時，說明這臺電子天平的稱量處于欠載狀態(tài)。應該仔細檢查電子天平的稱量盤或秤盤支架等，觀察是否因未放上或未放好所致。
?。?）電子天平的顯示器不亮時，故障原因：①電源未接通或外部停電。②變壓器連接有問題。③變壓器損害。④天平沒有開啟。調修方法：①若電源未接通可仔細檢查插銷、導線等是否有斷開或接觸**，排除之。②正確連接變壓器。③更換同規(guī)格型號的變壓器。④開啟天平；
?。?）電子天平的顯示值不停地變動，應該及時調修，以免影響天平示值的準確可靠。
故障原因：①天平嚴重不水平，傾斜度太大。②天平安裝環(huán)境不符合要求。③被秤物易揮發(fā)或吸潮等。④被秤物與室溫相差幅度較大所致。⑤“FLOATINGDISPLAY”的時間選擇太短所致。調修方法：①調整電子天平使其處于水平狀態(tài)。②選擇合格的安裝環(huán)境和工作臺面安裝電子天平。③用器皿盛放易揮發(fā)或吸潮物品進行稱量，有效防止被秤物品的揮發(fā)和吸潮。④被秤物放在稱量室進行必要的恒溫處理后，再進行稱量。⑤根據環(huán)境和工作要求，選擇電子天平的“FLOATINGDISPLAY”時間處于*佳狀態(tài)時為止。
（5）若電子天平的顯示結果明顯錯誤時，應及時進行調修，確保天平衡量結果的準確可靠。
故障原因：①電子天平沒有進行去皮（或除皮）重。②天平沒有調好水平。③天平長時間沒有校正。④天平校正不準確。⑤環(huán)境影響。調修方法：①稱量過程中注意除皮重。②認真檢查調修天平，使電子天平處于水平狀態(tài)。③應該定期對天平進行校正，尤其是**稱量前更要對電子天平進行校正。④如果天平校正不準確，可針對問題糾正或進行外校處理和線性調整。⑤應避免溫度、氣流和濕度等對天平的影響。
?。?）電子天平如果無顯示或者只顯示破折號時，要及時處理，以免影響天平的正常使用。故障原因：①電子天平的穩(wěn)定性設置得太靈敏。②“FLOATINGDISPLAY”選擇的時間不合適。調修方法：①重新設置電子天平的穩(wěn)定性，使其合適為止。②若“FLOATINGDISPLAY”選擇的時間不合適，可根據需要重新進行選擇，直至合適為止。
?。?）電子天平校正中顯示不停地閃爍時，怎樣進行調修？故障原因：①天平嚴重不水平。②天平安裝環(huán)境不符合要求。③使用不符合要求的外校砝碼。調修方法：①調好電子天平水平狀態(tài)。②將電子天平安裝在穩(wěn)固的臺面上，并保證環(huán)境符合電子天平的環(huán)境要求。③避免使用不符合要求的外校準砝碼，或者重新定義后，再進行校正。
?。?）開啟電子天平后，若其顯示器上無任何顯示，這就說明此臺電子天平發(fā)生了故障。
故障原因：①沒有真正開啟天平。②沒有電源或暫時停電。③電源插銷沒有接觸好。④保險絲損壞。⑤變壓整流器損壞。⑥電子天平電壓擋選擇不當。⑦電源電壓受到瞬間干擾。⑧顯示器損壞。⑨電子天平A/D轉換器可能有問題。⑩電子天平的微處理器可能有故障。調修方法：①重新開啟電子天平。②用電壓表檢查外來電源，確認無電后，只需關機待電。③認真檢查各電源插銷并使之接觸良好，必要時用萬用表檢查導線間是否折斷。④更換同規(guī)格型號的保險絲。⑤檢修或更換電源變壓整流器。⑥正確選擇電子天平的電壓擋，使之與當?shù)仉妷合喾＂呷绻娫措妷哼^低應暫時關機，待電源電壓穩(wěn)定后，再重新開啟天平。⑧檢修或更換電子天平的顯示器。⑨檢修或更換電子天平的A/D轉換器。⑩檢修或更換電子天平的微處理器。
?。?）電子天平的顯示器只顯示下半部，表明天平發(fā)生了問題，應該馬上進行檢修。故障原因：①稱量系統(tǒng)有摩擦卡碰現(xiàn)象。②稱量盤未安上或安錯。③天平開啟后，從秤盤上取下了物品。調修方法：①檢查稱量系統(tǒng)，除去卡碰等故障。②將秤盤安裝好，如有幾臺同時安裝，不要安錯。③天平開啟后，再從秤盤取下物品，應關機再開，應規(guī)范操作
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