计量检定电子秤的误差及改进措施探究

顾滨

摘   要：电子秤是生产生活中常用的衡器，可有效测定物品的质量。电子秤的计量原理是通过测定物品形变产生的力进而确定物品的质量。电子秤误差来源包括鉴别力误差、重复性误差、检测环境形成的误差、四角偏载误差、计量检定误差、重力加速度引起的误差等。解决计量检定电子秤误差的方法包括提高传感器质量、加强对检定器具的检测、对偏载误差和重力加速度引起的误差进行必要的调整改进。

关键词：电子秤  计量检定  误差

中图分类号：TH715.193                           文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）11（b）-0082-02

近年来随着生活水平的不断提高，越来越多的消费者开始注重自身的合法权益，在购物过程中，对物品质量检定十分关注。电子秤是计量物品质量的重要器具，其出现误差是十分普遍的现象。电子秤误差的存在不仅会影响对物品计量的准确性，同时也会对消费者合法权益產生不利的影响。因此，必须加强对电子秤误差的计量检定，并制定相应的改进措施，在维护市场秩序的同时也保护消费者的合法权益。

1  电子秤工作原理

地球上的任何物品均有质量，因而也存在重力，物品在重力的作用下会发生相应的形变。电子秤的计量原理是通过测定物品形变产生的力进而确定物品的质量。使用电子秤计量物品质量时，将物品放在称重台上，物品因重力作用所产生的形变信号会传递给称重传感器，传感器在重力作用下发生相应的弹性形变，并在一定范围内输出与物品的质量成比例的电压信号，这种信号经光电转换并被放大，最后输出数字信号在称重显示器上显示相关的数值，最终得到有效称重。

2 电子秤的误差来源

2.1 鉴别力误差

鉴别力可反映出电子秤对载荷微小变化的反应水平。鉴别力计量测试可有效检验秤体结构的连接和摩擦情况，而这些摩擦和应力就是鉴别力误差的主要来源。鉴别力主要反映出微小的变化，因此称重仪表和称重传感器的分辨力对鉴别力误差也会产生较大的影响。

2.2 重复性误差

重复性误差是指在相同环境及相同负荷情况下，连续多次进行实验所得称重传感器输出的读数之间的差异值。重复性误差除了由电子秤本身元器件所形成外，还与称重时的风力、重力场、温湿度等环境因素密切相关。

2.3 检测环境所形成的误差

电子秤在计量检定的环境中，如温湿度、阳光是否直射等均是造成检测数据误差的重要因素。例如相同的电子秤在一年四季中对相同物品进行检定均会得到不同的计量数据。这种微小的误差具有一定的规律，需要计量检定人员在工作中不断探索并加以修正，这样才能提高计量检定数据的客观性与可靠性。

2.4 计量检定误差

计量检定误差主要由传感器称重的非线性变化引起。电子秤的称重传感器内部结构较为精密，极易受到外部环境的各种因素的影响，如外部的温差、灰尘以及其他物品的冲击力等，进而使得称重传感器所承受的负载能力与相对应的电压输出值之间的线性关系转变为非线性关系，进而影响电子秤称重传感器的计量的准确性。称重台擦靠也会引起计量检定误差。擦靠是指称重物体的重量并没有完全传递到电子秤的传感器上，这样导致输出的信号值变小，进而形成误差。称重台擦靠会导致所测定的物品的质量比实际值偏小，原因在于一部分物体质量被擦靠物体所分散，对于质量越大的物品，这种检定值的偏差就越明显。

2.5 四角偏载误差

电子秤传感器的灵敏度出现偏差也会引起四角偏载误差。一般而言，物品放在托盘中的任何位置上均不会对测定结果产生影响，然而由于一些电子材料不同，如传感器弹性、电阻工艺存在偏差，导致生产出的传感器所对应的激励电压的稳定性较差，电压无法稳定，这样会导致传感器上面所输出的信号发生差异，进而形成四角偏载误差。目前一些生产电子秤的企业会在传感器的分路用多个电位器连接起来以此降低四角偏载误差，对这些电位器的电阻进行调节，就可确保分路输出信号的稳定性，进而减少四角偏载误差。

2.6 重力加速度引起的误差

重力加速度也会影响电子秤的计量准确性。称重分为利用力的动力效应称重和利用力的静力效应称重。电子秤称重主要是利用静力场效应，即利用物品在重力作用下发生形变的力的大小测定物品的质量。电子秤采用重力进行标定，显示的结果为重量，如果各地重力加速度有所不同，则最后称重的结果会有较大的差异。

3  计量检定电子秤误差的优化改进措施

3.1 提高传感器的质量

传感器质量不过关必然会引起计量检定电子秤的误差，因此必须提高传感器的质量。第一，传感器要满足电子秤所属的机械传力和构造传力的特性，同时还要与市场上主流传感器的参数保持一致，这样一旦传感器质量不合格，可及时更换。第二，要确保电子秤激励电压的稳定性。传感器传力构造的核心在于传感器自身负荷必须与被测定物品的重量呈正比，只有确保这一关键点，才能有效降低电子秤的误差。

3.2 加强对检定器具的监测

检验部门严格执法是降低电子秤误差的重要措施之一。首先要将所有需要计量检定的电子秤定期送至指定部门进行检定和维修，这样才能从根本上保证计量器具的准确性和客观性。对于不合格的计量器具，则需要严格回收处理，并杜绝再次使用。如果砝码老化或磨损严重，则需要根据计量检定技术标准及时销毁并更换新的标准器具，这样才能保证电子秤误差被消除，进而保证测量值的稳定，让测量结果更为可靠。

3.3 偏载误差调整

要调整偏差误差，就要对电子秤进行定期检定，选取角差调整程序进行自动调整。选取合理的压角方式，在所有承重点传感器位置充分了解数据，并设定相关参数，按照仪表的相关提示，设定恒定物调整压角，这样才能有效对偏载误差进行调整。

3.4 重力加速度引起的误差改进措施

重力加速度对称量结果的影响的改进措施有：（1）电子秤本身设计软件进行重力不畅，如一些厂家生产的ACS系列电子秤可直接输入使用地的重力加速度，由单片机自动处理后进行异地校准。（2）利用电子秤本身设置的一组二进数的开关，通过改变开关的状态改变相应的放大倍数，对重力加速度引起的误差进行修正调整，也可利用电位器进行调整。（3）生产电子秤的厂家可根据电子秤使用地与本地的重力加速度差值进行折算，然后再进行调整。（4）利用自动标定法进行调整。电子秤运到使用地之后，可在电子秤上放置标准质量的砝码，输入到操作系统中，经未处理获得砝码的标称值，这样就可实现自动标定。

4  结语

计量检定与人们的生产生活密切相关。减少电子秤在计量检定中的误差值对于保障消费者合法权益，维护市场秩序具有重要意义。电子秤是人们日常生活不可或缺的重要计量工具，因此对电子秤进行计量检定时，必须充分了解电子秤的内部结构，了解电子秤的工作原理，并掌握电子秤的各种计量误差来源及成因，然后才能结合所学专业知识制定相应的误差改进措施，在提高电子秤计量准确度的同时，也尽可能保障消费者的合法权益。

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