电子天平作为一种应用广泛的实验室精密仪器，具有很多优越的特点，普遍用于量值传递、科学检测和产品化验中。通过概述电子天平的原理、结构，介绍电子天平的正确使用和维护保养的方法，电子天平的常见故障及处理对策。旨在使从业人员能更好的使用、维护、维修电子天平，发挥出电子天平在现代化建设中的作用。

【关键词】电子天平 原理结构 维护保养 故障处理

电子天平不同于机械天平，其称量结果直接显示在显示屏上，这使电子天平的操作和读数十分简单、方便，因而其应用也越来越广泛，被普遍用于各行各业的量值传递、科学检测、产品化验和分析工作中。操作人员和维修人员应了解电子天平的原理、结构，熟悉电子天平的使用、维护常识，掌握电子天平的常见故障及处理方法，才能更好地使用、维护和维修电子天平。

1 电子天平的原理、结构和特点

1.1 电子天平的原理、结构

目前常用的电子天平是电磁力平衡原理式天平。其工作原理是：当重物放置在秤盘上时，秤盘位置发生变化，通过载荷接受装置的位移传感器将此位置改变转换为电信号，电信号经PID（比例—积分—微分）调节器和放大器后，以电流形式反馈到线圈中，使电磁力与被称物体的重力相平衡，使秤盘恢复到原来的平衡位置。同时，变化结果通过运算器和微处理机处理后，由显示屏显示出来。电子天平的载荷接受装置称为“机芯”，是电子天平最为敏感的部位。它由上下两幅附板和承载重物的框架组成的“罗伯威尔原理”框架结构、补偿线圈和磁钢装置组成。某种电子天平的结构示意图如图1 所示。由图1 可见，磁钢装置与补偿线圈之间的间隙非常小，约0.5mm，因此，应避免杂物或灰尘进入而影响天平正常使用。另外，结构框架连接簧片最薄处只有几微米，极易断裂，所以要注意电子天平使用的环境条件要求。电磁力平衡式电子天平采用了带有负反馈闭环系统的“零位法”测量方法，因而减少了机械传动部分的影响，具有较高的准确度。其反馈回路是由电磁线圈与磁钢来实现的，称之为反向传感器。系统的负反馈称重调节过程如图2所示。图2中的平衡电流发生器（PID 调节环节）供给电磁线圈直流电流，使电磁线圈和磁钢相互产生一个电磁力，与载荷重量相平衡1.2 电子天平的特点与机械天平相比较，电子天平有着独特的优势与

特点,主要表现在以下几个方面:

（1）结构设计独特。采用了电磁力自动补偿原理，当秤盘加载时，电磁力将秤盘推回到原来的位置，不会因长期使用而失去天平的准确性。天平还采用了两边和顶部均有活动门，便于称量和从事滴定工作，利于化验、分析。

（2）显示技术优良。采用了微机、LCD 显示等技术，使电子天平的显示速度快、耗电少，而且也免除了操作人员长期工作引起的眼部疲劳和视觉误差等不良影响。

（3）使用功能丰富，自动化程度高。一般电子天平都具有超载保护装置，即超载时有信号指示；具有简便的自校或外校功能，使用方便；具有故障自动检测系统，在天平开启后天平进行自动故障检测，若有故障则通过显示屏显示故障代码，指导维修人员进行维修；另外，新一代天平设置了操作程序，当环境变化、称重条件及任务不变更时，可根据需要更改天平的操作程序。

（4）抗干扰能力强。由于采用了多级防震程序，电子天平对使用环境要求较低，适应能力强。即使将电子天平放在不稳定的环境中使用，也可以通过更改适当的程序来保证称量结果的准确性。

2 电子天平的正确使用和维护保养

2.1 电子天平的正确使用

2.1.1 电子天平的使用环境

要想很好地使用电子天平，必须有一个合适的安放地点和环境。

（1）选择合适的称量台。应该尽可能减少振荡；工作时不倾斜；要有抗磁性；要具有抗静电保护；放置于地面或固定于墙上，但不要两种方法同时使用；若条件允许最好是天平专用的工作台。

（2）选择合适的安放地点。避免阳光直射，远离暖气、空调及无可察觉气流的干扰；工作台应安放在房间的角落、远离磁场，或者选择大楼里最坚固并且振动最小的地方。

（3）选择合适的工作环境。电子天平对工作环境温度、湿度虽然要求不是非常严格，但最好将温度控制在10℃～30℃。湿度在50％～70％ RH 范围内。