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摘 要：计量器具自身存在着多种误差，而这种误差就会引起电子天平的示值误差。本文主要通过对影响电子天平示值误差检定的因素进行介绍，分析了电子天平免检的问题，最后对电子天平的回滞误差问题进行了分析，希望能够为电子天平示值误差检定工作提供参考。
关键词：电子天平；示值误差；检定
电子天平示值误差检定能够反映出电子天平是否合格，通常情况下是由特定的计量器具完成。示值误差主要是与相对真值而言，因为真值无法确定，现实生活中应用的都是实际值或者是约定的真值。电子天平示值误差就是标称值减去实际值。示值误差大，则说明电子天平准确性越低。
一、影响电子天平示值误差检定的因素
电子天平需要检定的内容有很多，在检定的过程中，由于受到各种因素的影响会出现示值误差的问题。主要的影响因素有如下几种：
1、预热
电子天平检定产品之前，需要通电预热，只有预热效果达到磁通量与磁钢平衡，电子天平才实现真正的平衡。与此同时，工作人员运用电子天平的回零以及去皮功能，让显示处于回零状态，保持此状态的电子天平才可以正常使用。有些情况下，发热器件可能会对电子天平产生比较大影响，为了降低影响，新型使用的电子天平发热器件已经从电子天平中独立出来，这使得热噪声不会对传感器产生过于严重的热影响，确保电子天平称量更加的准确，不会出现严重的示值偏差。一般情况下，电子天平电压开关基本上是控制显示屏，只要接通电源就会达到预热状态。如果电子天平时常用于称量，电源可以一直接通，不必拔掉。如果电子天平具有非常高的精确度，而且条件许可，长时间的保持通电，可以使电子天平始终保持比较好的预热状态。如果电子天平示值误差比较大，已经达到了0.01mg，则需要进行长时间的预热，至少要5h，如果对示值误差要求非常高，要控制在0.001mg之内，则预热的时间要更长，至少要达到24h。如果电子天平正处于使用状态中，显示值无法单向漂移，工作人员进行归零调整或者是去皮后，就能够直接进行下一步的称量。
2、预压
电子天平结束预热后，要短时间的进行加载、卸载，需要对电子天平进行预压处理，而不能马上称量。这是由于电子天平预热期间，或者是长期停止称量，传感器中的簧片并不作用，处于休眠状态，并不是最佳的称量时机，如果此时称量，会影响电子天平加载后的回零状态，进而影响示值稳定性，难以实现重复性。工作人员可以使用最大砝码进行加载，之后再卸载，重复10次，即可完成预压工作。预压的过程中，传感器簧片会逐渐的恢复到最佳状态，此时电子天平才是最佳的称量状态。
3、校准
电子天平校准功能可以分为两种，第一种是内部校准功能；第二种是外部校准功能。电子天平开机时，如果状态正好处于零，只能说明此天平的零位稳定性符合要求，并不能表示此天平称量准确性达到标准要求。检定误差过程中，工作人员应该根据说明书操作规范进行校准，而不是直接称量。
二、电子天平的免检方面的问题
如何能够快速有效的分辨出电子天平示值误差是否处于可控状态，对电子天平的检定与免检项目有着直接关系。通常情况下，电子天平周期检定内容有很多，比较重要的有6项，第一项是检定天平的鉴别力；第二项检定天平的灵敏性；第三项检定天平的最大允许误差；第四项检定天平的重复性；第五项检定天平的偏载；第六项检定天平的配衡功能。按照电子天平的具体情况，上述6项内容并不需要全部检定，具体需要检定哪些项目，则主要是依据电子天平准确度等级以及分度值来最终确定，而这就需要了解电子天平免检方面的内容。
当d≤1mg的电子天平，可以免检该天平的鉴别力；当e≠d的电子天平，可免检该天平的鉴别力；对于具有数字指示和自动或半自动校准装置的天平，可以免检该天平的灵敏度。由此可见，部分电子天平只需检定各载荷点最大允许误差、天平的重复性、天平的四角误差和配衡功能四项项目即可。
三、电子天平的回滞误差
电子天平称重原理是电磁力平衡原理，即电磁力自动补偿电路原理。可简单描述为：未称重时，通过支架与天平秤盘相连的通有电流的线圈被置于磁钢中而受到磁力的作用，当重力与磁力相等时，线圈处于静止状态；称重时，重物的重力作用在秤盘上，使置于磁场中的通电线圈产生位移，位置检测器检测到线圈在磁钢中的瞬态位移后，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使线圈回到原来的位置。
因处于磁场中的通电线圈受到的磁力与流经其内部的电流成正比，即与被测物体的重量成正比，只要测出电流强度就可知道被测物体的质量。电流强度的变化通过放大、A/D转换、运算及数据处理后转换为质量值显示出来。从以上电子天平的称重原理可知，其本质是电磁力的转换。关系式为：
F=KBLI（1）；B=μN/LI
式中：F为电磁力；K为常数（与使用单位有关）；B为磁感应强度；L为线圈的长度；I为电流强度；μ为磁导率；N为线圈的圈数。从以上两式可看出，电磁力F随磁感应强度B和电流强度I的变化而成正比变化；而磁感应强度B又随着电流强度I的变化而成正比变化，互为因果关系。
由电磁理论可知，磁感应强度具有磁滞现象，即在磁感应强度和外磁场强度（由线圈电流I产生）相互关系的坐标系里，进程路径和回程路径是不重合的。所以，用在电子天平上来说，天平存在着回滞误差问题。之所以天平的示值误差要检定进程和回程，一是要检进程的线性误差，二是要检回程的线性误差。所以，进程或回程，所加载或卸载的砝码必须是连续地单调增加或减小才符合要求或反映出电子天平的回滞误差。如果按照计量技术研究院传授的对示值误差检定方法，加载一次砝码或卸载一次砝码都让天平回一次零附近，这样操作只能看到零附近的回滞误差，是看不到其他测量点的回滞误差的；甚至都不能算是检定示值误差，而是在检定天平的某几个测量点的重复性误差或误差。规程的第7.3.5条的示值误差检定，实际上就是检定天平的线性误差，线性就是数学上的函数关系，自变量应是单调地向一个方向变化。
四、结语
综上所述，可知电子天平示值误差检定工作的开展，主要是为了保证电子天平准确，能够进行精准的称量，以此保证相关人员的利益。某些检定人员由于业务水平比较低，使得电子天平示值误差检定数据并不准确，这严重影响了电子天平的正常使用，对此有关部门一定要安排专业水平高的人员负责电子天平的检定工作。
参考文献
[1] 张明智. 电子天平常见故障及排除方法[J]. 内蒙古质量技术监督. 2003（06）
[2] 唐辉，商洪涛，刘向兵. 如何提高电子天平称量的准确性[J]. 医疗装备. 2006（05）
[3] 张秀芳，张毓梅，代晓静. 电子天平的使用与维护[J]. 工業计量. 2007（S1）
[4] 于洪龙，吴惠秋. 电子天平的使用与维护[J]. 酿酒. 2009（04）
[5] 丁诚. 电子天平的正确使用与维护[J]. 工业计量. 2009（05）
作者简介：
李长海，男，汉，黑龙江拜泉人，助理工程师，拜泉县质量技术监督检验检测中心工作。
关键词：电子天平；示值误差；检定
电子天平示值误差检定能够反映出电子天平是否合格，通常情况下是由特定的计量器具完成。示值误差主要是与相对真值而言，因为真值无法确定，现实生活中应用的都是实际值或者是约定的真值。电子天平示值误差就是标称值减去实际值。示值误差大，则说明电子天平准确性越低。
一、影响电子天平示值误差检定的因素
电子天平需要检定的内容有很多，在检定的过程中，由于受到各种因素的影响会出现示值误差的问题。主要的影响因素有如下几种：
1、预热
电子天平检定产品之前，需要通电预热，只有预热效果达到磁通量与磁钢平衡，电子天平才实现真正的平衡。与此同时，工作人员运用电子天平的回零以及去皮功能，让显示处于回零状态，保持此状态的电子天平才可以正常使用。有些情况下，发热器件可能会对电子天平产生比较大影响，为了降低影响，新型使用的电子天平发热器件已经从电子天平中独立出来，这使得热噪声不会对传感器产生过于严重的热影响，确保电子天平称量更加的准确，不会出现严重的示值偏差。一般情况下，电子天平电压开关基本上是控制显示屏，只要接通电源就会达到预热状态。如果电子天平时常用于称量，电源可以一直接通，不必拔掉。如果电子天平具有非常高的精确度，而且条件许可，长时间的保持通电，可以使电子天平始终保持比较好的预热状态。如果电子天平示值误差比较大，已经达到了0.01mg，则需要进行长时间的预热，至少要5h，如果对示值误差要求非常高，要控制在0.001mg之内，则预热的时间要更长，至少要达到24h。如果电子天平正处于使用状态中，显示值无法单向漂移，工作人员进行归零调整或者是去皮后，就能够直接进行下一步的称量。
2、预压
电子天平结束预热后，要短时间的进行加载、卸载，需要对电子天平进行预压处理，而不能马上称量。这是由于电子天平预热期间，或者是长期停止称量，传感器中的簧片并不作用，处于休眠状态，并不是最佳的称量时机，如果此时称量，会影响电子天平加载后的回零状态，进而影响示值稳定性，难以实现重复性。工作人员可以使用最大砝码进行加载，之后再卸载，重复10次，即可完成预压工作。预压的过程中，传感器簧片会逐渐的恢复到最佳状态，此时电子天平才是最佳的称量状态。
3、校准
电子天平校准功能可以分为两种，第一种是内部校准功能；第二种是外部校准功能。电子天平开机时，如果状态正好处于零，只能说明此天平的零位稳定性符合要求，并不能表示此天平称量准确性达到标准要求。检定误差过程中，工作人员应该根据说明书操作规范进行校准，而不是直接称量。
二、电子天平的免检方面的问题
如何能够快速有效的分辨出电子天平示值误差是否处于可控状态，对电子天平的检定与免检项目有着直接关系。通常情况下，电子天平周期检定内容有很多，比较重要的有6项，第一项是检定天平的鉴别力；第二项检定天平的灵敏性；第三项检定天平的最大允许误差；第四项检定天平的重复性；第五项检定天平的偏载；第六项检定天平的配衡功能。按照电子天平的具体情况，上述6项内容并不需要全部检定，具体需要检定哪些项目，则主要是依据电子天平准确度等级以及分度值来最终确定，而这就需要了解电子天平免检方面的内容。
当d≤1mg的电子天平，可以免检该天平的鉴别力；当e≠d的电子天平，可免检该天平的鉴别力；对于具有数字指示和自动或半自动校准装置的天平，可以免检该天平的灵敏度。由此可见，部分电子天平只需检定各载荷点最大允许误差、天平的重复性、天平的四角误差和配衡功能四项项目即可。
三、电子天平的回滞误差
电子天平称重原理是电磁力平衡原理，即电磁力自动补偿电路原理。可简单描述为：未称重时，通过支架与天平秤盘相连的通有电流的线圈被置于磁钢中而受到磁力的作用，当重力与磁力相等时，线圈处于静止状态；称重时，重物的重力作用在秤盘上，使置于磁场中的通电线圈产生位移，位置检测器检测到线圈在磁钢中的瞬态位移后，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使线圈回到原来的位置。
因处于磁场中的通电线圈受到的磁力与流经其内部的电流成正比，即与被测物体的重量成正比，只要测出电流强度就可知道被测物体的质量。电流强度的变化通过放大、A/D转换、运算及数据处理后转换为质量值显示出来。从以上电子天平的称重原理可知，其本质是电磁力的转换。关系式为：
F=KBLI（1）；B=μN/LI
式中：F为电磁力；K为常数（与使用单位有关）；B为磁感应强度；L为线圈的长度；I为电流强度；μ为磁导率；N为线圈的圈数。从以上两式可看出，电磁力F随磁感应强度B和电流强度I的变化而成正比变化；而磁感应强度B又随着电流强度I的变化而成正比变化，互为因果关系。
由电磁理论可知，磁感应强度具有磁滞现象，即在磁感应强度和外磁场强度（由线圈电流I产生）相互关系的坐标系里，进程路径和回程路径是不重合的。所以，用在电子天平上来说，天平存在着回滞误差问题。之所以天平的示值误差要检定进程和回程，一是要检进程的线性误差，二是要检回程的线性误差。所以，进程或回程，所加载或卸载的砝码必须是连续地单调增加或减小才符合要求或反映出电子天平的回滞误差。如果按照计量技术研究院传授的对示值误差检定方法，加载一次砝码或卸载一次砝码都让天平回一次零附近，这样操作只能看到零附近的回滞误差，是看不到其他测量点的回滞误差的；甚至都不能算是检定示值误差，而是在检定天平的某几个测量点的重复性误差或误差。规程的第7.3.5条的示值误差检定，实际上就是检定天平的线性误差，线性就是数学上的函数关系，自变量应是单调地向一个方向变化。
四、结语
综上所述，可知电子天平示值误差检定工作的开展，主要是为了保证电子天平准确，能够进行精准的称量，以此保证相关人员的利益。某些检定人员由于业务水平比较低，使得电子天平示值误差检定数据并不准确，这严重影响了电子天平的正常使用，对此有关部门一定要安排专业水平高的人员负责电子天平的检定工作。
参考文献
[1] 张明智. 电子天平常见故障及排除方法[J]. 内蒙古质量技术监督. 2003（06）
[2] 唐辉，商洪涛，刘向兵. 如何提高电子天平称量的准确性[J]. 医疗装备. 2006（05）
[3] 张秀芳，张毓梅，代晓静. 电子天平的使用与维护[J]. 工業计量. 2007（S1）
[4] 于洪龙，吴惠秋. 电子天平的使用与维护[J]. 酿酒. 2009（04）
[5] 丁诚. 电子天平的正确使用与维护[J]. 工业计量. 2009（05）
作者简介：
李长海，男，汉，黑龙江拜泉人，助理工程师，拜泉县质量技术监督检验检测中心工作。