电子天平温度变化的影响

温度变化的影响

电磁力平衡式传感器的温度变化主要来源于环境温度的变化和过流元件的发热。电子天平的基本工作原理是平衡，一旦失衡，应利用电磁力将天平重新拉回平衡。这个电磁力与流经线圈中的电流相对应，电流的变化与称量物体质量的变化成正比。当天平处于预热阶段时，随着内部温度升高，磁通B会逐渐下降，同时电流I也会减小，这样就导致电磁力F变小，天平失去平衡，示值会呈现正的单方向漂移，所以电子天平在称量前要充分预热，只有经过充分预热，使磁钢达到热平衡，这一变化过程结束，天平才达到平衡。再利用置零/去皮功能，使显示置零，此时天平才处于真正可用状态。为了减少电子器件，如变压器、桥式整流器、三端直流稳压集成电路等发热器件的影响，新一代的电子天平已将主要发热器件———变压器移到天平的外部，成为一个独立部分。对于实际分度值为1μg的微量和超微量的天平，都是将称量室与电子部分分成2个独立的部分。其目的是为了减少热噪声对传感器的热影响，以便更稳定与准确地称量。

另外，电子天平通常都没有类似家用电器的电源开关。只要给天平通电，即使显示器上无显示，天平也处于预热状态。天平上的ON/OFF键只是开关显示器，因此，经常称量的天平不必拔掉电源，尤其是高准确度天平，在条件许可的情况下，长期不断电可保持天平始终处于预热状态。对于实际分度值d达到0.01mg的微量和超微量电子天平，则需预热24h以上。对于使用中的天平，预热时间可适当减少。当显示器上的示值不再呈现单方向漂移时，置零/去皮后即可进行称量。另外，温度的变化也会导致电子天平灵敏度的漂移，从而产生测量偏差。灵敏度的温度系数TC=2.5×10-6/℃，说明温度每变化1℃，灵敏度即变化0.00025%。如果称量100g的物体，当环境变化5℃时，产生的最大误差为2.5×10-6×5×100=1.25（mg）。因此，当环境温度变化较大时，应对电子天平进行校准，进而保证称量结果的准确。