溫度,、濕度等環(huán)境因素會(huì)影響一鍵式操作天平的傳感器精度,,操作天平一般采用電磁力平衡傳感器,。操作天平在加載前,,電磁力平衡傳感器處于初始平衡狀態(tài),。當(dāng)被測(cè)物置于稱量盤(pán)后,立柱和遮光板在被測(cè)物重力的作用下向下移動(dòng),,光敏二級(jí)管檢測(cè)到發(fā)光二極管發(fā)出的光,,并產(chǎn)生電流信號(hào),經(jīng)過(guò)I/V變換電路,、PID調(diào)節(jié)器,,轉(zhuǎn)變成與被測(cè)物重量相對(duì)應(yīng)的電流并驅(qū)動(dòng)動(dòng)圈,在永磁體的磁場(chǎng)作用下,,動(dòng)圈產(chǎn)生向上的電磁力,,使遮光片向上移動(dòng),光敏二級(jí)管輸出的電流信號(hào)減小,,直至遮光片重新回到初始平衡位置,,光敏二級(jí)管的輸出電流降為0。此時(shí),,動(dòng)圈產(chǎn)生的電磁力F與被測(cè)物重力相當(dāng),,即F=G=mg,其中m為被測(cè)物體的質(zhì)量,,g為重力加速度,。
同時(shí),一鍵式操作天平根據(jù)電磁力公式F=BLI sinθ,,其中B為氣隙磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,,L為動(dòng)圈(受力導(dǎo)線)的有效長(zhǎng)度,I為動(dòng)圈電流,,θ為通電導(dǎo)體與磁場(chǎng)的夾角,。由于傳感器中動(dòng)圈的規(guī)格尺寸已固定,所以其B和L均不再改變,,而θ為90°,,故sinθ=1,因此F的大小與I成對(duì)應(yīng)關(guān)系,。綜合之前的描述,,即得出m=BLI/g。
當(dāng)溫度恒定時(shí),,B和L是定值,,g也是恒定值,則m與I成正比,,通過(guò)檢測(cè)動(dòng)圈電流,,就可以間接得到被測(cè)物體的質(zhì)量。當(dāng)環(huán)境溫度變化或過(guò)流元件發(fā)熱時(shí),B和L均會(huì)發(fā)生改變,,造成m與I不再成比例關(guān)系,,使操作天平產(chǎn)生較大的非線性測(cè)量誤差。
值得一提的是,,當(dāng)一鍵式操作天平處于預(yù)熱階段時(shí),隨著內(nèi)部溫度升高,,磁感應(yīng)強(qiáng)度B會(huì)逐漸下降,,同時(shí)I也會(huì)減小,這樣就導(dǎo)致電磁力F變小,,天平失去平衡,,因此示值會(huì)呈現(xiàn)正的單方向漂移。而天平只有經(jīng)過(guò)充分預(yù)熱,,使磁鋼達(dá)到熱平衡,,這一變化過(guò)程結(jié)束,天平才達(dá)到平衡,,再利用去皮功能,,使顯示置零,此時(shí)天平才處于真正的可使用狀態(tài),。