電子天平和電子秤差異研究

【摘要】 電子天平和電子秤在社會(huì)上的應(yīng)用愈發(fā)廣泛，已成為重要的衡器。電子天平和電子秤在使用范圍、使用精度等方面有較大的不同?；诖耍疚膶⒅攸c(diǎn)進(jìn)行電子天平和電子秤之間區(qū)別的分析與研究。

【關(guān)鍵詞】 電子天平;電子秤;區(qū)別分析

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.06.044

Study on the Difference Between Electronic Balance and Electronic Scale

LU Ya-li

（Inspection and Testing Center of Huishui County Administration for Market Regulation，Huishui 550600，China）

Abstract： Electronic balance and electronic scale are more and more widely used in society and have become important weighing instruments. There are great differences between electronic balance and electronic scale in application range and accuracy. Based on this，this paper will focus on the analysis and research of the difference between electronic balance and electronic scale.

Key words： electronic balance;electronic scale;differential analysis

電子天平和電子秤都屬于非自動(dòng)衡器，且對(duì)于稱量物體有很大的幫助，以上兩種器具廣泛應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究等諸多領(lǐng)域。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，無論是電子天平還是電子秤，在實(shí)現(xiàn)技術(shù)和種類上都有了飛躍發(fā)展，品牌化也在不斷改進(jìn)和變化。在實(shí)際的應(yīng)用過程中可能會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象：一臺(tái)電子衡器的銘牌上寫的是電子秤，但又存在檢定分度值與顯示的分度值不一致的問題，不好判定到底是電子天平還是電子秤。所以，要對(duì)電子天平和電子秤進(jìn)行研究分析，找出兩者之間的聯(lián)系和差異。

1 電子天平

電子天平主要是利用電磁力平衡重力的原理制成的。根據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)變片傳感器是整個(gè)電子天平測(cè)量結(jié)構(gòu)的重要組成部分，應(yīng)變片的電阻對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)有重要影響。電子天平空載時(shí)，各電阻值應(yīng)保持相同的數(shù)據(jù)，只有這樣才能保證整個(gè)電路上電后，不同區(qū)域電壓傳輸?shù)椒糯笃骱蟮臄?shù)據(jù)為零。當(dāng)秤處于負(fù)載狀態(tài)時(shí)，應(yīng)變儀會(huì)被秤上的材料拉伸，導(dǎo)致電阻發(fā)生相應(yīng)的變化。這個(gè)電壓最終會(huì)顯示在放大器上，它的數(shù)據(jù)應(yīng)該是秤上負(fù)載的重量。

此外，在電磁力傳感器的運(yùn)行過程中，應(yīng)著重考慮通電線圈在整個(gè)稱重過程中的作用和影響。通電的線圈會(huì)與這些磁場(chǎng)發(fā)生反應(yīng)，切割磁力線產(chǎn)生一定的電磁力。在位置傳感器中，這些傳感器會(huì)根據(jù)稱量物體的重量改變杠桿的位置，并產(chǎn)生大量的電信號(hào)和電磁力。在電磁力平衡過程中，實(shí)現(xiàn)了物體測(cè)量和數(shù)據(jù)采集。但是，電子天平也有其不足之處，這種測(cè)量工具一般只在實(shí)驗(yàn)室使用，且整體上的使用范圍并不廣泛。然而，隨著測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展，電子天平測(cè)量已經(jīng)走出實(shí)驗(yàn)室，深入應(yīng)用到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。為了進(jìn)一步推動(dòng)電子天平技術(shù)的發(fā)展，國家制定了相關(guān)的法律法規(guī)[1]。

2 電子秤

電子秤是一種常見的衡器，其基本原理也比較簡(jiǎn)單，就是是利用胡克定律或力的杠桿平衡原理測(cè)定物體質(zhì)量的工具。隨著電子工業(yè)和非電測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展，基于電磁原理的電子衡器具有較高的整體稱重精度、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，也逐漸在市場(chǎng)上被廣泛應(yīng)用。

而中國的電子秤制造商也是非常多的，為了滿足市場(chǎng)的多元化需求，電子秤產(chǎn)品的功能和精度也有很大的改變。以杭州愛瑞特公司的電子秤產(chǎn)品為例，稱重儀器的范圍從500公斤到500噸，涉及范圍非常廣泛。電子秤有便攜式、單面直顯、耐高溫吊秤、無線遠(yuǎn)程傳輸?shù)榷喾N類型[2]。

3 電子天平和電子秤的區(qū)別分析

3.1 兩者之間的稱重原理不同

對(duì)于Ⅰ和Ⅱ高精度電子天平，使用的稱重傳感器主要是電磁力稱重傳感器，其工作原理是承載平臺(tái)上的載荷與電磁力平衡。當(dāng)被測(cè)物體放在承載平臺(tái)上時(shí)，因重力作用杠桿的一端會(huì)向上傾斜，而在這一過程中，電子天平上的光電裝置會(huì)對(duì)傾斜信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后將信號(hào)放大后流入線圈，會(huì)產(chǎn)生一定的電磁力，在電磁力的作用之下杠桿又重新恢復(fù)平衡。而在這個(gè)過程中，被測(cè)物體的質(zhì)量就通過產(chǎn)生的電磁平衡力來判定，然后通過電流的數(shù)字轉(zhuǎn)換顯示出來具體數(shù)據(jù)。

電子秤所用的稱重傳感器主要為電阻應(yīng)變式稱重傳感器。Ⅲ和Ⅳ的電子天平也有使用電阻應(yīng)變式稱重傳感器的，其精度也可以基本控制在1/10000以內(nèi)。

3.2 兩者之間的檢定規(guī)程不同

由于國內(nèi)主管兩者的技術(shù)委員會(huì)不一致，所以電子秤和電子天平有兩個(gè)檢定規(guī)程，但實(shí)際上兩者的驗(yàn)證方法基本相同。檢定規(guī)程之間的不一致是因?yàn)殡娮犹炱降囊缶雀咭恍?，所以，檢定的環(huán)境要求也相對(duì)較嚴(yán)格，比電子秤更精準(zhǔn)穩(wěn)定。電子天平在檢定前一般需要先啟動(dòng)預(yù)熱一段時(shí)間，而電子秤則不需要。

另一個(gè)區(qū)別是，由于一位數(shù)顯示除法的擴(kuò)展，電子天平在檢定和測(cè)試時(shí)不需要使用額外的小砝碼來感知具體誤差，比電子秤的檢定要方便得多。電子天平和電子秤之間存在檢定分度值（e）、檢定分度數(shù)（n）以及最小稱量（Min）的不同也導(dǎo)致其檢定方法存在一定的差異。比如在標(biāo)準(zhǔn)砝碼的選擇上，電子天平檢定所選的標(biāo)準(zhǔn)砝碼一般在三級(jí)以上，而電子秤檢定采用的標(biāo)準(zhǔn)砝碼精度一般在五級(jí)以上。

3.3 兩者之間的檢定精度和秤量不同

電子天平注重高精度和小規(guī)模（小秤量），電子秤側(cè)重于低精度和大規(guī)模（大秤量）。雖然電子天平的精度等級(jí)分為Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ四個(gè)等級(jí)，但目前常用的電子天平主要是Ⅰ，Ⅱ兩個(gè)等級(jí)，電子秤只分為Ⅲ，Ⅳ兩個(gè)等級(jí)。同時(shí)，Ⅲ和Ⅳ電子秤的本質(zhì)與電子天平相同，不同的是電子天平比電子秤的顯示分度多了一位。

檢定規(guī)程JJG 539《數(shù)字指示秤》明確規(guī)定：檢定分度值和顯示分度值相等，即e=d;但檢定規(guī)程JJG 1036《電子天平》規(guī)定，檢定分度值可以是1倍到10倍，即d≤e≤10d，同時(shí)e還應(yīng)該服從e=10x kg，x為正負(fù)整數(shù)或0。而在市場(chǎng)上也曾經(jīng)出現(xiàn)過有的電子秤生產(chǎn)商根本就沒做過型批卻取得許可證，將生產(chǎn)的電子秤增加一位顯示分度，以混淆為電子天平銷售，所以，遇到此類電子衡器，不能簡(jiǎn)單用e=d來對(duì)電子秤和電子天平進(jìn)行有效區(qū)分[3]。

4 電子天平和電子秤使用中的注意事項(xiàng)

4.1 做好稱量之前的設(shè)備處理

在測(cè)量之前，無論是電子天平還是電子秤都需要做好稱量前的處理。電子天平需要待整體器具穩(wěn)定后稱量，這是要保障整體的磁鋼和磁通量保持固定的熱平衡指數(shù)，這樣才能有效讀取數(shù)據(jù)，并切實(shí)保障整體稱量的穩(wěn)定和可靠。為了保障其穩(wěn)定性，需要在稱量完物體之后，先將器具進(jìn)行歸零處理，然后才能進(jìn)行其他物體的稱量。而對(duì)于電子秤來說，整體的流程不用這么麻煩。

4.2 做好稱量前的設(shè)備調(diào)試

如果是長(zhǎng)期沒有使用的衡量器具，在使用之前都需要做好設(shè)備的調(diào)試工作，不能在通電預(yù)熱之后直接使用，而是通過一定的預(yù)壓檢測(cè)，通過一定時(shí)間的穩(wěn)定處理才能進(jìn)行后續(xù)的測(cè)量，避免因?yàn)楦鞣N稱量問題導(dǎo)致測(cè)量準(zhǔn)確性受到影響。無論是電子天平還是電子秤，這一點(diǎn)都是非常重要的。

4.3 做好稱量前的校準(zhǔn)

在完成一次測(cè)量之后，電子天平需要檢定校準(zhǔn)，這樣才能保證下一次的測(cè)量準(zhǔn)確。電子秤如果長(zhǎng)時(shí)間沒使用，應(yīng)當(dāng)重復(fù)設(shè)備調(diào)試流程，讓電子秤本身的數(shù)據(jù)調(diào)整為測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，而不同型號(hào)的設(shè)備也會(huì)有不同的校準(zhǔn)方法，需要參考該品牌電子秤的說明書進(jìn)行管理[4]。

5 結(jié)語

隨著電子技術(shù)的不斷提高，電子天平和電子秤的應(yīng)用范圍在逐年擴(kuò)大，而使用范圍和使用精度不同，也令其用途各有不同。目前已經(jīng)有利用現(xiàn)代傳感器技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的高科技電子秤，能結(jié)合電子技術(shù)和微機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體的快速稱重管理。經(jīng)過多年的發(fā)展，電子天平和電子秤已經(jīng)形成了較為豐富和立體的類型體系，逐漸適用于多領(lǐng)域的稱重作業(yè)，加強(qiáng)整體的技術(shù)研究，并提高稱量的精度，是未來電子衡器的發(fā)展方向。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 黃山松.物體磁性對(duì)電子天平檢測(cè)和分析造成的影響探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（11）：294.

[2] 姚凌萍.電子衡器的選擇和使用中應(yīng)注意的問題[J].衡器，2014（12）：23-24.

[3] 余慎.簡(jiǎn)述電子天平的校驗(yàn)與質(zhì)量控制的關(guān)系[J].大眾科技，2012（10）：85-86.

[4] 劉智濤.電子天平與電子秤的區(qū)別與檢定[J].計(jì)量與測(cè)試術(shù)，2007（2）：41+44.

【作者簡(jiǎn)介】

盧亞麗，女，1986年出生，工程師，學(xué)士，研究方向?yàn)橛?jì)量、質(zhì)量。