A. 怎么制作电子小天平模型
在实验中用到的电子天平非常灵敏和精确,你知道它的原理吗?如果你能亲手制作一个电子天平模型,相信你一定会体会到原来道理这么简单。
材料和方法
1.准备材料:一块木板(最好薄一点,不要太大),一个垫圈,曲别针,锥子,电烙铁,几根导线,两个发光二极管,一节电池。这些材料都很好找,发光二极管如果没有的话可以去电子市场买到,很便宜。
2.在木板中间用锥子转一个小孔,将一个曲别针弯成勾形,垂直地通过木板上小孔固定在木板上,勾上能挂住垫圈就可以。
3.再取两枚曲别针,将其一半拉直,只保留一个拐弯,实际上拉直的部分就是天平的臂,剩下弯曲的部分就是托盘。另一个曲别针也做同样的操作。
4.将两枚曲别针和垫圈焊在一起,垫圈在中间(注意,曲别针要成一条直线)。
5.将垫圈挂到勾上,调整勾与木板的距离,大约3毫米即可。
6.在两个托盘下固定两枚曲别针,曲别针旁边准备用发光二极管作指示灯。
7.在木板下面设立电路,天平就相当于单刀双掷开关。
这个电子天平小模型就做成了,它最重要的部分就是电路。电路的设计相当于2个回路,共用1个电源、2个发光二极管。只要左边沉,左边的托盘就会和他下面的别针连通,从而电路接通,二极管发光;若两边重量相等,电路不通,两个二极管均不亮。需要注意的是,这是个模型,只能称量很轻的物体,比如说两个小纸屑,可千万别什么都往上放!
B. 机械天平常见的故障有哪些
⑴吊耳脱落。
吊耳脱落有时是因为操作天平时用力过大引起的,此种情况下,只要将吊耳轻轻地放回原位置,即可再重新使用。
⑵盘托高低不适当。
若盘托过高,开动天平时,吊耳下降易振动或脱落,关闭天平时秤盘向上拱起。若天平过低,则关闭天平后秤盘不断摆动。秤盘托高低不适当时,可将秤盘取下,取出托盘,拧动螺丝进行调整,改变托盘的高度,调节后再进行安装和检验。
⑶天平上的小电珠不亮。
先检查小电珠是否损坏,即换一个好电珠试用,如试用电珠有亮,则说明该电珠已损坏;如果试用电珠仍然不亮,则应从电源查找原因,检查天平座下部的电路控制器,在天平开启时是否接通。小电珠不亮的主要故障原因是电路接触点氧化、电源插座松动等因素。
C. 电子天枰的称量原理是什么
与其他种类的天平不同,电子天平应用了现代电子控制技术进行称量,无论采用何种控制方式和电路结构,其称量依据都是电磁力平衡原理。其特点是称量准确可靠,显示快速清晰并且具有自动检测系统、简便的自动校准装置和超载保护等装置。
电子天平的重要特点是在测量被测物体的质量时不用测量砝码的重力,而是采用电磁力与被测物体的重力相平衡的原理来测量的。秤盘通过支架连杆与线圈连接,线圈置于磁场内。在称量范围内时,被测重物的重力mg通过连杆支架作用于线圈上,这时在磁场中若有电流通过,线圈将产生一个电磁力F,方向向上,可用下式表示:
其中K为常数(与使用单位有关),B为磁感应强度,L为线圈导线的长度,I为通过线圈导线的电流强度。电磁力F和秤盘上被测物体重力mg大小相等、方向相反而达到平衡,同时在弹性簧片的作用下使秤盘支架回复到原来的位置。即处在磁场中的通电线圈,流经其内部的电流I与被测物体的质量成正比,只要测出电流I 即可知道物体的质量m。
若称盘上的加上或除去被称物时,天平则产生不平衡状态,通过位置检测器检测到线圈在磁钢中的瞬态位移,经PID调节器和前置放大器产生一个变化量输出,经过一系列处理使流经线圈的电流发生变化,这样使电磁力也随之变化并与被测物相抵消从而使线圈回到原来的位置,达到新的平衡状态。这就是电子天平的电磁力自动补偿电路原理。电流的变化则通过数字显示出被称物体的质量。
天平在使用过程中,其传感器和电路在工作过程中受温度影响,或传感器随工作时间变化而产生的某些参数的变化,以及气流、振动、电磁干扰等环境因素的影响,都会使电子天平产生漂移,造成测量误差。其中,气流、振动、电磁干扰等环境温度的影响可以通过对电子天平的使用条件加以约束,将其影响程度减小到最低限度。而温漂主要是来自环境温度的影响和天平内部的自身影响,其形成的原因复杂,产生的漂移大,必须加以抑制。
D. 天平的工作原理是什么原理
天平是一种用于称量物体质量的衡器,有狭义和广义之分。
狭义的天平专指利用等臂杠杆平衡原理,将被测物与相应砝码比较衡量,从而确定被测物质量的一种衡器。
电子天平按传感器的种类来划分可以分为光电式、液压式、电容式、磁极变形式、振动式、陀螺仪式、电阻应变式、电磁力平衡式。目前应用最多的是电阻应变式和电磁力平衡式。
电阻应变式,它是利用电阻应变片变形时其电阻也随之改变的原理制造的天平,主要由弹性元件、电阻应变片、测量电路和传输电缆4部分组成。精度可达万分之一,秤量范围较大,从几千克至几十吨,适合大秤量设备,如汽车衡、电子皮带秤等
电磁力平衡式,它利用承重台上的负荷与电磁力相平衡的原理工作。当承重台上放有被测物时,杠杆的一端向上倾斜;光电件检测出倾斜度信号,经放大后流入线圈,产生电磁力,使杠杆恢复至平衡状态。对产生电磁平衡力的电流进行数字转换,即可确定被测物质量。电磁力式传感器准确度高,可达二百万分之一,但称量范围较小,一般在几十毫克至几十千克之间。
E. 天平的工作原理是什么原理
天平的原理:
天平是一种衡器,是衡量物体质量的仪器。它依据杠杆原理制成,在杠杆的两端各有一小盘,一端放砝码,另一端放要称的物体,杠杆中央装有指针,两端平衡时,两端的质量(重量)相等。
简介:
天平,亦称天秤,在物理学上,是一种利用作用在物体上的重力以平衡原理测定物体质量或确定作为质量函数的其他量值、参数或特性的仪器。由支点(轴)在梁的中心支着天平梁而形成两个臂,每个臂上挂着一个盘,其中一个盘里放着已知质量的物体,另一个盘里放待测物体,固定在梁上的指针在不摆动且指向正中刻度时的偏转就指示出待测物体的质量。
基本结构:
普通天平主要由立柱、横梁、吊挂系统、底座和制动装置组成。
立柱垂直固定在底座上,用以支撑横梁。立柱下部装有分度牌,顶部装有托架,在天平不工作时支托横梁。在横梁中部装有一把中刀。天平工作时,中刀搁置在与升降杆顶端连接的刀承上,作为支点。中刀两边装有两把边刀,分别作为重点和力点,起承受和传递载荷的作用。中刀下横梁底面装有指针,指针上固定有可上下移动以调节横梁重心位置的重心砣,它起调整天平灵敏度的作用。
横梁顶部刻有分度标尺,标尺上有一移动游码。横梁两端还装有可调整天平空载平衡位置的平衡螺母。
吊挂系统包括小吊环,挂盘架和秤盘。挂盘架吊挂在小吊环吊钩上,两把边刀分别通过小吊环承受秤盘砝码和被称物的重力。
底座装有两个调整天平水平的螺旋调整脚,底座上面还安置有水准器以显示天平水平度。调整水平是为避免天平不水平而产生称量误差。
制动装置主要由开关旋钮、开关轴和偏心凸轮(或连杆)组成。转动旋钮使凸轮(或偏心连杆)偏转一定角度,即可使立柱中的升降杆上下移动,通过中刀承将横梁托起或落下,以开启或关闭天平。
使用注意事项:
1、要放置在水平的地方。
2、使用前要使天平左右平衡(游码必须归“0”平衡螺母向相反方向调,使用口诀:左高端,向左调)。
3、砝码不能用手拿要用镊子夹取.千万不能把砝码弄湿、弄脏(这样会让砝码腐蚀生锈,砝码质量变大,测量结果不准确),游码也要用镊子拨动。
4、被测物体的质量不能超过天平量程或低于天平游码最小刻度。
5、潮湿的物体和化学药品不能直接放在天平的盘中。
6、称量时注意左物右码(游码示值以左边对齐刻度线为准)。
7、称量后要把游码归零,砝码用镊子放回砝码盒。
F. 电子天平的原理
原理:采用了电磁力补偿平衡原理,实质也是一种杠杆平衡,只是在杠杆的一端采用了电磁力。
(1)当天平处于空称零位时,则产生的力矩M=m1×g×Ll、M右=F×L2,由于零位时天平达到平
衡,则M左= M右。即m1×g× Ll= F×L2。
(2)当称盘上加载称物m2时,杠杆偏离零位,此时零位指示器有偏差信号产生,经过放大器和调节器等一系列转换后,使线圈的电流I增大,电磁力矩右也将一起增大,杠杆回到原来平衡位置,即天平的零位。
最终则使M左= M右,即m2×g×Ll= F×L2,最后把电信号处理成为数字信号,数显在显示屏上。从而得出以下重要结论:在磁场中通过线圈的电流强度I与被称物体的质量m成正比。
(6)天平电路扩展阅读:
电子天平及其分类按电子天平的精度可分为以下几类:
1、超微量电子天平:超微量天平的最大称量是2至5g,其标尺分度值小于(最大)称量的10-6,如Mettler的UMT2型电子天平等属于超微量电子天平。
2、微量天平:微量天平的称量一般在3至50g,其分度值小于(最大)称量的10-5,如Mettler的AT21型电子天平以及Sartoruis的S4型电子天平。
3、半微量天平:半微量天平的称量一般在20至100g,其分度值小于(最大)称量的10-5,如Mettler的AE50型电子天平和Sartoruis的M25D型电子天平等均属于此类。
4、常量电子天平:此种天平的最大称量一般在100至200g,其分度值小于(最大)称量的10-5,如Mettler的AE200型电子天平和Sartoruis的A120S、A200S型电子天平均属于常量电子天平。
5、分析天平:其实电子分析天平,是常量天平、半微量天平、微量天平和超微量天平的总称。
6、 精密电子天平:这类电子天平是准确度级别为Ⅱ级的电子天平的统称。
注意事项:
因为天平砝码一般精度都比较高,对环境及操作要求也比较多,日常使用的时候应该注意哪些问题,该如何延长电子分析天平的使用寿命。
1 天平砝码不要放置在空调器下的边台上。搬动过的电子分析天平必须重新校正好水平,并对天平的计量性能作全面检查无误后才可使用。
2 称取吸湿性、挥发性或腐蚀性物品时,应用称量瓶盖紧后称量,且尽量快速,注意不要将被称物(特别腐蚀性物品)洒落在称盘或底板上;称量完毕,被称物及时带离天平,并搞好称量室的卫生。
3 同一个实验应使用同一台天平进行称量,以免因称量而产生误差。
水平调节
1、当水平泡处于水平圈的上方时,表明电子天平的上方位置偏高,我们要通过旋转电子天平的上部的两个转角,使泡泡下移。
2、当水平泡处于水平圈的下方时,表明电子天平的下方位置偏高,我们要通过旋转电子天平的下部的两个转角,使泡泡上移。
3、当水平泡处于水平圈的左侧时,表明电子天平的左侧位置偏高,我们要通过旋转电子天平的左侧的两个转角,使泡泡右移。
4、当水平泡处于水平圈的右侧时,表明电子天平的右侧位置偏高,我们要通过旋转电子天平的右侧的两个转角,使泡泡左移。
提示:有时候水平泡出于斜角的位置,这就需要我们几个转角来回配合使用。
G. 求电磁力电子天平的电路和程序,
5858558
H. 百度百科求电子分析天平的工作原理啊
使用天平时,在空载状态下接通电源,天平下端线圈中会有标准电流通过,产生电磁力,使天平处于平衡位置零点其中线圈通电后横梁的位置改变量是由接收发光二极管和差动变压器进行测量。
在平衡状态下,当天平托盘放上待测物时,横梁发生倾斜,则位置检测器产生不平衡信号,传给天平底部的一个内部检别电路该电路即产生补偿电流流过线圈,并产生更大的电磁力,以维持天平的平衡。
电磁力平衡式电子分析天平是把待测物的质量通过电磁力平衡原理变换为电流检测,再经电流电压变换、模数转换和数字化运算处理,用数字显示待测物的质量值。
上海君曦为你解答:希望能帮到你。