基于计量检定电子秤的误差及改进措施分析

盛黎峰

摘 要：随着我国社会经济的逐步发展，电子称不仅仅广泛应用于商业贸易计量行业，还逐渐地被应用到人们的日常生活和生产过程中。文章主要对电子秤的工作原理、计量检定中的误差来源以及对误差进行的改进措施三个方面进行了分析，并提出了可参考性的建议。

关键词：计量检定；电子称；误差分析；改进措施

引言

随着我国社会的不断发展，人们的生活水平在不断地提高，而人们对自身权益的维护意识也在不断的增强。人们在购物的过程中不仅仅加强了对物品质量的检验，还越来越关注物品的计量检定过程。计量检定误差是对物品进行定量性的描述方法，这种误差经常会出现在电子秤的应用过程中，不仅影响了电子秤的准确性和可靠性，也影响到了消费者的合法权益。目前，负责产品计量检定工作的检测部门的人员担负的责任有很多，其中保护消费者的正常合法权益也是他们的职责所在，所以质检人员不仅需要降低产品的计量检定误差，还要保证生产商以及销售商的合法经济效益。

1 电子称的原理分析

任何物体都是有质量的，因而也就存在重力，物体在重力的作用下就会发生弹性形变。电子称的工作原理就是通过测量这种形变所产生的力来确定物体重力的具体数值。电子秤主要包括五大部分：称重台、称重传感器、称重显示仪表、接线盒以及屏蔽信号电缆。电子秤的工作过程就是将需要被称量的物体平稳的放在称重台上，由于物体存在重力，所以称重台会将重力信号传输到称重传感器，使得称重传感器在物体重力的作用而产生弹性形变，并且在一定范围的激励电压作用下输出与物体的质量成一定比例的电压信号，这种电压信号在线性放大器的作用下会被放大很多倍，然后经过一定条件的转换形成具有一定特征的数字信号，经过微处理器对数字信号的处理之后就会在称重显示仪表上显示出物体的质量数值，从而实现了计量的功能。

2 电子称的误差来源

2.1 零点漂移误差

目前，电子称在计量过程中都会存在零点漂移误差，而这种误差是影响电子称计量检定准确性的主要因素。在实际的使用过程中，电子称经常会在称量重力不同的多种物体，从而使电子秤的称重传感器受到多次往复负载的影响，而传感器的内部结构十分复杂，满足不了称重物体重力的快速变化过程，从而导致传感器的触点发生变化，因此，电子秤在进行计量检定的过程中初始状态就出现了一系列的变化，仪表的指针已经不能够准确的归到零位，使电子秤出现零点漂移现象，从而影响了对物体实际重量的准确测量。

2.2 计量检定误差

（1）传感器称重的非线性变化。电子称的称重传感器的内部结构十分复杂，很容易受到外界环境因素的干扰，例如外界环境的温差、物体的冲击力以及空气中的灰尘等等，从而使得称重传感器所承受的负载能力与其相对应的电压输出值之间的线性关系变为非线性关系，最终影响电子称称重传感器的计量检定过程。（2）称重台擦靠。所谓擦靠，就是称量物体的重量不能全部作用到电子称的传感器上，导致输出信号偏小，产生误差。通过称重台擦靠这种不规范的做法，会导致所测量的结果比实际重量偏低，因为物体的一部分力被所擦靠东西所分得，这种现象在负荷比较大的物体上会表现的更加明显。

2.3 四角偏载误差

四角偏载误差的引起主要是由于电子称传感器的灵敏度出现偏差。按照正常的逻辑思维，被测物体所放在托盘中的位置不应该对测量结果产生影响，但实际却并不是。因为电子称的材料不尽相同，比如传感器的弹性、电位器电阻应变计等一些关键零件的制造材料不同，以及电子称的制造工艺并不完善，造成传感器的激励电压没有理想的那么稳定，电压不稳，导致传感器上面的信号输出是不同的，因此就产生了四角偏载误差。目前市场上为了降低四角偏载误差，在电子称传感器的分路均用多个电位器来连接，通过对电阻的调节，结合电阻、电流、电压之间的关系，从而实现各分路输出信号的稳定，达到减小四角偏载误差的目的。

2.4 重复测量误差

所谓重复测量误差，就是同一物品在同意环境下连续多次进行称重实验，所输出的物品重量的读数差值，除了温度，风力、湿度、重力等外界环境因素导致以外，更主要的是由于电子称等计量器具的传感器产生侧向力和传感器条件缺失两个因素导致。首先第一个原因，由于测量现场的限制因素，非常容易造成负载接收器发生偏移，导致托盘对传感器的力并不垂直，就会产生测力，就会导致测量物品的误差；另一个原因，由于传感器工作需要同时满足传力构造特性、传感参数标准的一致性等工作条件，而且有一个不满足，就会发生误差，所以要保证传感器所受的负荷和物品的重量成正相关，才能尽量减小重复测量误差。

2.5 计量环境误差

物体的本质会随着的外界环境的变化而发生轻微的变化，比如环境的温度、湿度等原因，这些因素都有可能造成电子称在测量称重的的时候发生客观的偏差，比如一年四季因为温度的不同，首先电子称传感器本身的传力特性不是一个定值，可能随着温度的升高而增大，当然误差不会太大，但是总会影响那么一点点。作为电子称的使用者，我们要在日常生活中多去总结经验和规律用科学的方法不断去修正，保障电子称测量结果的真实性以及可靠性。

2.6 鉴别力误差

电子称的鉴别力大小反映了电子称对负载的微小变化的反应快慢能力。对电子秤进行鉴别力误差测试的目的在于更加准确的检验电子秤的结构连接过程以及摩擦过程，所以，机械连接中的摩擦和应力是造成电子称的鉴别力误差的主要影响因素。此外，电子称的鉴别力只是针对于电子称负载所产生的微小变化，所以，电子秤的称重传感器的线性变化以及称重仪表的分辨力对电子秤鉴别力误差的影响也比较大。

3 电子称误差的改进措施

3.1 满足传感器所需条件

造成电子称误差的主要零配件之一就是传感器，传感器准确工作需要同时满足以下条件：首先传感器本身对电子称所属的机械传力构造满足相应的传力特性，同时与市场传感器参数保持一致性；其次电子称传感器本身存在激励电压，要保证激励电压的稳定。传感器的传力构造最关键的一点就是传感器自身的负荷必须和被测量物体的重量成正相关，只有保证了这一点，才能保证电子称的误差降到最低。

3.2 加强检定器具的检测

电子称误差改进措施的另一个关键点就在于检验部门的严格执法。首先所有的计量器具要定期的送往省级计量安全技术检验机构进行维修和检定，从根本上保证计量器具的准确性和有效性。一旦发现不合格的计量器具，应该严格并坚决杜绝使用；如果是砝码出现老化或者磨损厉害的，应该按照计量安全技术检验机构的标准，及时进行销毁，并更换新的标准器具，从而保证量值能够准确的、真实的传递信息，让测量结果更加的可靠。所以我们每一个人都要坚决杜绝不规范电子称的市场流通，要用科学的计量器具进行数据的检定，保障并维护消费者的自身利益，因为我们每一个人都是消费者。

4 结束语

产品的计量检定与人们的日常生活息息相关，减少电子称在计量检定环节的误差是确保我国国民经济持续发展的重要保障。随着人们生活水平的提高，人们对产品的计量检定意识也在逐渐增强。电子称是人们日常生活中必不可少的计量工具，所以，从事计量检定工作的人员必须要熟练掌握电子秤的内部结构，并分析其存在误差的原因，从而及时地解决电子称在工作的过程中出现的问题，保障消费者的合法经济权益。

参考文献

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