天平和秤如何工作?



大多数人可以交替使用秤和天平来称量物体,配料,动物和人。但是这些工具以许多不同的方式起作用。在本文中,我们将介绍使秤和天平发挥作用的各种机制的基本说明。并非所有的天平和天平都使用相同的机制,因此我们将介绍**常用的天平。

天平和秤有什么区别?

简而言之,天平测量质量,而天平测量重量。因此,如果您为月球带来天平和天平,天平将准确地为您提供月球岩石的质量,而天平将受到重力的影响。

天平通过将未知质量与已知质量进行平衡来确定质量。在现代称重仪器中,天平通常使用力恢复机构,该机构会产生一个力来平衡未知质量所施加的力。

秤通过测量挠度来显示重量;弹簧在载荷作用下变形,然后测量使弹簧变形所需的力,并将其转换为重量。

机械秤如何工作?

挂钩,弹簧秤或悬挂秤的工作原理是基于胡克定律。它指出:“施加在弹簧上的力与该力所移动的距离成正比。这以方程F = kX的形式表示,其中F是施加到弹簧上的力的大小,X是行进的距离,k是特定弹簧的恒定刚度。” 因此,您可能会注意到一些弹簧秤以牛顿为单位显示结果。弹簧秤价格合理且易于使用,但受弹簧本身的限制。例如,如果弹簧失去弹性,则会影响结果。

电子秤如何工作?

数字秤通常被认为是厨房或浴室中使用的标准秤。这些秤通常在家中个人使用,用于称量食物的一部分并通过站立在秤上监控体重。数字秤可以通过电池供电,也可以使用电源供电。

什么是称重传感器?

称重传感器有几种类型,但我们将重点介绍应变式称重传感器,因为它通常在称重设备中使用。称重传感器本质上是一个传感器(有时称为传感器)。它是坚固的金属元件,但具有足够的弹性以使负载变形,并带有应变仪。一些称重仪器使用单个称重传感器,而另一些则使用多个称重传感器。当将负载放在秤上时,应变仪会将负载施加到称重传感器上的力(或压力)转换为电子信号。一旦将负载从秤上取下,称重传感器将恢复为原始形状。称重传感器确定仪器的容量;基本上,在变形变得**之前可以测量的**大质量会损坏设备。


应变计如何工作?>

应变仪本质上是附着在薄膜(薄导电涂层)上的电导体。当薄膜发生变化时,电导体也会发生变化。将负载放在称重传感器上时,称重传感器会弯曲(或变形,因此得名),从而改变电阻。电阻通过应变仪记录。取下负载后,称重传感器恢复其正常形状,应变仪也恢复正常形状。电阻的变化被转换为数字信号,然后对其进行处理以使其在显示器上看起来可读。

由于称重传感器实际上是通过将由载荷引起的变形转换为电子信号来测量质量的,因此它对意外的变形(例如冲击或温度变化)敏感。这就是为什么**谨慎对待称重仪器并经常对其进行校准的原因。

机械天平如何工作?

机械天平通常像我们的TBB一样是三光束天平。光束的数量不会改变天平的工作方式,它们只会增加增量,从而提高了精度。三横梁式天平的工作原理与经典双底盘天平相同,您在听到“天平”一词时可能会**先想到。他们将已知质量与未知质量进行比较,因此不受重力变化的影响。

每个横梁上均装有可移动的配重(平衡)。您可以沿任一方向滑动配重。这将创建已知质量,以与未知质量进行比较。因此,您要称量的物体与配重平衡。

梁式天平使用杠杆原理。在配重施加的力和负载之间放置了一个称为支点的东西。杠杆原理指出“对重离支点越远,它所施加的力就越向下”。配重不会从1公斤重增加到10公斤重(您可以想象,如果我们使用重量代替力量,那么医生的体重秤将会有多大!);随着它离支点的距离越来越远,它会施加更大的力量,因此平衡了更多的重量。

校准光束平衡时,基本上可以确保它显示为零时,平衡重尽可能靠近支点,因此不会施加任何力来平衡平衡重。光束天平用调零螺丝校准,该螺丝通常在秤盘下方。配重使光束向上或向下移动,因此正确校准后,天平的指针将从零点开始移动。

电子天平如何工作?

天平中使用了几种不同的技术,但是大多数现代数字天平(包括我们的数字天平)都使用力恢复机制,因此我们将在此处介绍。电磁力恢复通常用于分析天平。使天平成为天平而不是天平的**基本原理仍然是相同的:产生了与未知质量进行比较的抵消力。秤盘安装在电磁线圈上,电流流过电磁线圈。线圈在放大器产生的磁场中漂浮。放大器保持正确的电流,以使杠杆(请记住,平衡是根据杠杆原理进行的)与秤盘上的质量保持平衡。随着向平底锅施加更多的重量,电流会增加以保持水平仪的位置。产生的反作用力由各种电子设备测量和“转换”以获得可读的结果。然后将产生的电流“转换”为显示给用户的显示数字。

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