Elektroninen tasapainomagneetti

Elektroninen saldo

Elektroninen vaaka on erittäin tarkka massanmittauslaite, jota käytetään laajalti kouluissa, laboratorioissa ja tehtaissa sen tarkkuuden, nopean vasteajan, korkean luotettavuuden ja helppokäyttöisyyden ansiosta. Sen kehitykseen on vaikuttanut merkittävästi anturi-, elektroniikka- ja mikrotietokoneteknologioiden edistyminen. Valettujen Alnico-magneettien yksi käyttökohde on niiden käyttö elektronisten vaakojen sähkömagneettisessa järjestelmässä.

Perusperiaate

Elektronisen vaa'an toiminta perustuu sähkömagneettisen voiman ja painovoiman väliseen tasapainoon. Sen pääkomponentteja ovat virtalähde, sähkömagneettinen voimatasapainomuunnin, valosähköinen anturi, näppäimistö, näyttö ja ohjauspiiri.

Kuormittamattomassa tilassa sähkömagneettisen voiman tasapainomuunnin pysyy tasapainossa. Kun esine asetetaan vaa'alle, liikkuvan kelan asento muuttuu, mikä muuttaa valoherkän elementin havaitsemaa valon voimakkuutta. Tämä muutos vaikuttaa lähtövirtaan, jota mikroprosessori käsittelee. Mikroprosessori säätää liikkuvan kelan virtaa ja palauttaa anturin alkuperäiseen asentoonsa. Samalla mikroprosessori muuntaa virran vaihtelun digitaaliseksi signaaliksi, joka näyttää nopeasti kohteen massan.

Liikkuvan kelan synnyttämä sähkömagneettinen voima FFF on yhtä suuri kuin kohteen gravitaatiovoima, joka voidaan ilmaista seuraavasti:

missä mmm on kohteen massa ja ggg on painovoiman aiheuttama kiihtyvyys. Voimayhtälö sisältää myös magneettisen induktion BBB, sähköistetyn johtimen ja magneettikentän välisen kulman θ\thetaθ sekä liikkuvan kelan tehollisen pituuden LLL ja virran III. Erityisesti sin⁡θ=1\sin \theta=1sinθ=1, mikä yksinkertaistaa lauseketta.

Virheen lähteet

Useat tekijät voivat johtaa virheisiin elektronisissa saldoissa:

Gravitaatiokiihtyvyyden vaihtelut:Erot paikallisessa painovoimakiihtyvyydessä voivat vaikuttaa mittauksiin.

Lämpötilan muutokset:Ympäristöolosuhteiden tai ylikuumeneneen ylivirtaelementin aiheuttamat lämpötilan vaihtelut voivat vaikuttaa suorituskykyyn. Vaa'an esilämmitys ennen käyttöä antaa magneetin saavuttaa lämpötasapainon, mikä vähentää lämpötilaan liittyviä virheitä.

Elektroniset tasapainomagneetit ja kokoonpano

Lämpötilan aiheuttamien virheiden minimoimiseksi suositellaan magneetteja, joilla on matala lämpötilakerroin.Samariumin kobolttimagneetittarjoavat poikkeuksellisen lämmönkestävyyden ja tukevat laajaa mittausaluetta, mutta ne ovat kalliita. Useimmissa tapauksissavalettu Alnico magneettejaovat optimaalinen valinta elektronisille vaakoille niiden kustannustehokkuuden ja luotettavan suorituskyvyn ansiosta.