基于計(jì)量檢定電子秤的誤差及改進(jìn)措施分析

盛黎峰

摘 要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的逐步發(fā)展，電子稱不僅僅廣泛應(yīng)用于商業(yè)貿(mào)易計(jì)量行業(yè)，還逐漸地被應(yīng)用到人們的日常生活和生產(chǎn)過(guò)程中。文章主要對(duì)電子秤的工作原理、計(jì)量檢定中的誤差來(lái)源以及對(duì)誤差進(jìn)行的改進(jìn)措施三個(gè)方面進(jìn)行了分析，并提出了可參考性的建議。

關(guān)鍵詞：計(jì)量檢定；電子稱；誤差分析；改進(jìn)措施

引言

隨著我國(guó)社會(huì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平在不斷地提高，而人們對(duì)自身權(quán)益的維護(hù)意識(shí)也在不斷的增強(qiáng)。人們?cè)谫?gòu)物的過(guò)程中不僅僅加強(qiáng)了對(duì)物品質(zhì)量的檢驗(yàn)，還越來(lái)越關(guān)注物品的計(jì)量檢定過(guò)程。計(jì)量檢定誤差是對(duì)物品進(jìn)行定量性的描述方法，這種誤差經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在電子秤的應(yīng)用過(guò)程中，不僅影響了電子秤的準(zhǔn)確性和可靠性，也影響到了消費(fèi)者的合法權(quán)益。目前，負(fù)責(zé)產(chǎn)品計(jì)量檢定工作的檢測(cè)部門的人員擔(dān)負(fù)的責(zé)任有很多，其中保護(hù)消費(fèi)者的正常合法權(quán)益也是他們的職責(zé)所在，所以質(zhì)檢人員不僅需要降低產(chǎn)品的計(jì)量檢定誤差，還要保證生產(chǎn)商以及銷售商的合法經(jīng)濟(jì)效益。

1 電子稱的原理分析

任何物體都是有質(zhì)量的，因而也就存在重力，物體在重力的作用下就會(huì)發(fā)生彈性形變。電子稱的工作原理就是通過(guò)測(cè)量這種形變所產(chǎn)生的力來(lái)確定物體重力的具體數(shù)值。電子秤主要包括五大部分：稱重臺(tái)、稱重傳感器、稱重顯示儀表、接線盒以及屏蔽信號(hào)電纜。電子秤的工作過(guò)程就是將需要被稱量的物體平穩(wěn)的放在稱重臺(tái)上，由于物體存在重力，所以稱重臺(tái)會(huì)將重力信號(hào)傳輸?shù)椒Q重傳感器，使得稱重傳感器在物體重力的作用而產(chǎn)生彈性形變，并且在一定范圍的激勵(lì)電壓作用下輸出與物體的質(zhì)量成一定比例的電壓信號(hào)，這種電壓信號(hào)在線性放大器的作用下會(huì)被放大很多倍，然后經(jīng)過(guò)一定條件的轉(zhuǎn)換形成具有一定特征的數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過(guò)微處理器對(duì)數(shù)字信號(hào)的處理之后就會(huì)在稱重顯示儀表上顯示出物體的質(zhì)量數(shù)值，從而實(shí)現(xiàn)了計(jì)量的功能。

2 電子稱的誤差來(lái)源

2.1 零點(diǎn)漂移誤差

目前，電子稱在計(jì)量過(guò)程中都會(huì)存在零點(diǎn)漂移誤差，而這種誤差是影響電子稱計(jì)量檢定準(zhǔn)確性的主要因素。在實(shí)際的使用過(guò)程中，電子稱經(jīng)常會(huì)在稱量重力不同的多種物體，從而使電子秤的稱重傳感器受到多次往復(fù)負(fù)載的影響，而傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，滿足不了稱重物體重力的快速變化過(guò)程，從而導(dǎo)致傳感器的觸點(diǎn)發(fā)生變化，因此，電子秤在進(jìn)行計(jì)量檢定的過(guò)程中初始狀態(tài)就出現(xiàn)了一系列的變化，儀表的指針已經(jīng)不能夠準(zhǔn)確的歸到零位，使電子秤出現(xiàn)零點(diǎn)漂移現(xiàn)象，從而影響了對(duì)物體實(shí)際重量的準(zhǔn)確測(cè)量。

2.2 計(jì)量檢定誤差

（1）傳感器稱重的非線性變化。電子稱的稱重傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，很容易受到外界環(huán)境因素的干擾，例如外界環(huán)境的溫差、物體的沖擊力以及空氣中的灰塵等等，從而使得稱重傳感器所承受的負(fù)載能力與其相對(duì)應(yīng)的電壓輸出值之間的線性關(guān)系變?yōu)榉蔷€性關(guān)系，最終影響電子稱稱重傳感器的計(jì)量檢定過(guò)程。（2）稱重臺(tái)擦靠。所謂擦靠，就是稱量物體的重量不能全部作用到電子稱的傳感器上，導(dǎo)致輸出信號(hào)偏小，產(chǎn)生誤差。通過(guò)稱重臺(tái)擦靠這種不規(guī)范的做法，會(huì)導(dǎo)致所測(cè)量的結(jié)果比實(shí)際重量偏低，因?yàn)槲矬w的一部分力被所擦靠東西所分得，這種現(xiàn)象在負(fù)荷比較大的物體上會(huì)表現(xiàn)的更加明顯。

2.3 四角偏載誤差

四角偏載誤差的引起主要是由于電子稱傳感器的靈敏度出現(xiàn)偏差。按照正常的邏輯思維，被測(cè)物體所放在托盤中的位置不應(yīng)該對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響，但實(shí)際卻并不是。因?yàn)殡娮臃Q的材料不盡相同，比如傳感器的彈性、電位器電阻應(yīng)變計(jì)等一些關(guān)鍵零件的制造材料不同，以及電子稱的制造工藝并不完善，造成傳感器的激勵(lì)電壓沒(méi)有理想的那么穩(wěn)定，電壓不穩(wěn)，導(dǎo)致傳感器上面的信號(hào)輸出是不同的，因此就產(chǎn)生了四角偏載誤差。目前市場(chǎng)上為了降低四角偏載誤差，在電子稱傳感器的分路均用多個(gè)電位器來(lái)連接，通過(guò)對(duì)電阻的調(diào)節(jié)，結(jié)合電阻、電流、電壓之間的關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)各分路輸出信號(hào)的穩(wěn)定，達(dá)到減小四角偏載誤差的目的。

2.4 重復(fù)測(cè)量誤差

所謂重復(fù)測(cè)量誤差，就是同一物品在同意環(huán)境下連續(xù)多次進(jìn)行稱重實(shí)驗(yàn)，所輸出的物品重量的讀數(shù)差值，除了溫度，風(fēng)力、濕度、重力等外界環(huán)境因素導(dǎo)致以外，更主要的是由于電子稱等計(jì)量器具的傳感器產(chǎn)生側(cè)向力和傳感器條件缺失兩個(gè)因素導(dǎo)致。首先第一個(gè)原因，由于測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的限制因素，非常容易造成負(fù)載接收器發(fā)生偏移，導(dǎo)致托盤對(duì)傳感器的力并不垂直，就會(huì)產(chǎn)生測(cè)力，就會(huì)導(dǎo)致測(cè)量物品的誤差；另一個(gè)原因，由于傳感器工作需要同時(shí)滿足傳力構(gòu)造特性、傳感參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的一致性等工作條件，而且有一個(gè)不滿足，就會(huì)發(fā)生誤差，所以要保證傳感器所受的負(fù)荷和物品的重量成正相關(guān)，才能盡量減小重復(fù)測(cè)量誤差。

2.5 計(jì)量環(huán)境誤差

物體的本質(zhì)會(huì)隨著的外界環(huán)境的變化而發(fā)生輕微的變化，比如環(huán)境的溫度、濕度等原因，這些因素都有可能造成電子稱在測(cè)量稱重的的時(shí)候發(fā)生客觀的偏差，比如一年四季因?yàn)闇囟鹊牟煌?，首先電子稱傳感器本身的傳力特性不是一個(gè)定值，可能隨著溫度的升高而增大，當(dāng)然誤差不會(huì)太大，但是總會(huì)影響那么一點(diǎn)點(diǎn)。作為電子稱的使用者，我們要在日常生活中多去總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和規(guī)律用科學(xué)的方法不斷去修正，保障電子稱測(cè)量結(jié)果的真實(shí)性以及可靠性。

2.6 鑒別力誤差

電子稱的鑒別力大小反映了電子稱對(duì)負(fù)載的微小變化的反應(yīng)快慢能力。對(duì)電子秤進(jìn)行鑒別力誤差測(cè)試的目的在于更加準(zhǔn)確的檢驗(yàn)電子秤的結(jié)構(gòu)連接過(guò)程以及摩擦過(guò)程，所以，機(jī)械連接中的摩擦和應(yīng)力是造成電子稱的鑒別力誤差的主要影響因素。此外，電子稱的鑒別力只是針對(duì)于電子稱負(fù)載所產(chǎn)生的微小變化，所以，電子秤的稱重傳感器的線性變化以及稱重儀表的分辨力對(duì)電子秤鑒別力誤差的影響也比較大。

3 電子稱誤差的改進(jìn)措施

3.1 滿足傳感器所需條件

造成電子稱誤差的主要零配件之一就是傳感器，傳感器準(zhǔn)確工作需要同時(shí)滿足以下條件：首先傳感器本身對(duì)電子稱所屬的機(jī)械傳力構(gòu)造滿足相應(yīng)的傳力特性，同時(shí)與市場(chǎng)傳感器參數(shù)保持一致性；其次電子稱傳感器本身存在激勵(lì)電壓，要保證激勵(lì)電壓的穩(wěn)定。傳感器的傳力構(gòu)造最關(guān)鍵的一點(diǎn)就是傳感器自身的負(fù)荷必須和被測(cè)量物體的重量成正相關(guān)，只有保證了這一點(diǎn)，才能保證電子稱的誤差降到最低。

3.2 加強(qiáng)檢定器具的檢測(cè)

電子稱誤差改進(jìn)措施的另一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)就在于檢驗(yàn)部門的嚴(yán)格執(zhí)法。首先所有的計(jì)量器具要定期的送往省級(jí)計(jì)量安全技術(shù)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行維修和檢定，從根本上保證計(jì)量器具的準(zhǔn)確性和有效性。一旦發(fā)現(xiàn)不合格的計(jì)量器具，應(yīng)該嚴(yán)格并堅(jiān)決杜絕使用；如果是砝碼出現(xiàn)老化或者磨損厲害的，應(yīng)該按照計(jì)量安全技術(shù)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)進(jìn)行銷毀，并更換新的標(biāo)準(zhǔn)器具，從而保證量值能夠準(zhǔn)確的、真實(shí)的傳遞信息，讓測(cè)量結(jié)果更加的可靠。所以我們每一個(gè)人都要堅(jiān)決杜絕不規(guī)范電子稱的市場(chǎng)流通，要用科學(xué)的計(jì)量器具進(jìn)行數(shù)據(jù)的檢定，保障并維護(hù)消費(fèi)者的自身利益，因?yàn)槲覀兠恳粋€(gè)人都是消費(fèi)者。

4 結(jié)束語(yǔ)

產(chǎn)品的計(jì)量檢定與人們的日常生活息息相關(guān)，減少電子稱在計(jì)量檢定環(huán)節(jié)的誤差是確保我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的重要保障。隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)產(chǎn)品的計(jì)量檢定意識(shí)也在逐漸增強(qiáng)。電子稱是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚挠?jì)量工具，所以，從事計(jì)量檢定工作的人員必須要熟練掌握電子秤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并分析其存在誤差的原因，從而及時(shí)地解決電子稱在工作的過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，保障消費(fèi)者的合法經(jīng)濟(jì)權(quán)益。

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