相对于利用有几千年历史的杠杆原理制作的机械天平而言，人们对于电子天平的认识不外乎几十年，在国内的广泛应用也是近二十多年的事。下面通过解剖国产MD100-1电磁平衡传感器电子天平，帮助你了解结构原理，掌握正确使用电子天平的方法，排除故障。一、电子天平基本知识1、电子天平分类根据传感器的不同，电子天平有以下四类：应变式传感器电子天平，电容式传感器电子天平，电感式电子天平，电磁平衡传感器电子天平。
电磁平衡传感器电子天平是利用电磁力平衡原理而制成的电子天平。这种天平的结构复杂、精度很高，可达二百万分之一以上的精度。其特点是称量准确可靠、显示快速清晰并且具有自动检测系统、简便的自动校准装置以及超载保护等装置。它是目前国际上高精度天平普遍采用的一种形式。按电子天平的精度可分为以下六类：
超微量电子天平，微量天平，半微量天平，常量电子天平，分析天平，精密电子天平。
2、电子天平结构目前应用的主要有顶部承载式(吊挂单盘)和底部承重式(上皿式)两种：
3、电磁平衡式电子天平的称量原理 机械天平是用加码或减码的方法与被称物质量相平衡，而电子天平在测定被称物的质量时不用砝码，采用磁力平衡原理。根据电磁学原理，把通电导线放在磁场中时，导线将产生电磁力，力的方向可以用“左手定则”来判定。磁场强度不变时，力的大小与流过线圈的电流强度成正比。
电磁平衡式电子天平内部机械结构示意图如下：
电子天平的秤盘通过支架连杆、称重立柱、梁杆与线圈架相连，线圈置于磁场中（与喇叭的动圈相似）。秤盘及被称物体的重力作用于线圈上，方向向下；控制系统给线圈通电流后，产生一个向上的电磁力（F）将被称物体向上托起恢复到原位置；线圈电流的大小与被称物体的质量成正比，当二者平衡后，系统维持该电流；当移开被称物体后，重力消失，控制系统对线圈断电，在弹性簧片的作用下，使秤盘支架回复到原来的位置。 以上称量过程，称为零位测定法。天平有一个位移传感器处于预定的中心位置，当秤盘上放有物体时，位移传感器检出位移信号，经PID调节器和放大器改变线圈中流过的电流、电磁力的大小及方向向上，并与之相平衡，直至线圈回到中心位置为止。通过线圈的电流经高精度取样电阻转换成电压信号，经A/D转换器变成数字量送入CPU进行处理，最后由数显屏显示出物体的质量。二、拆机过程 这是一台上海天平仪器厂生产的电磁平衡传感器电子天平，放在杂物间长期没用，不知道好坏：
铭牌，型号MD100-1，精度为0.001g,上海天平仪器厂1994年8月生产：
天平背面，有电源插座、保险管、信号接口，散热板很醒目：
500mA电源保险管，整机消耗电功率不大：
两个镀银通讯信号插口，目前这种规格很少见到了：
铸铝底座，很结实：
打开底座上的这个盖板，里面是称重立柱底部挂钩，可以悬浮称量：
察看机器四周，只在散热器上看见三颗固定螺丝，旋下：
散热器内部固定了给机器供电的三端直流线性稳压器和传感器线圈电流的功率管，此时，仍然无法取下外壳：
到称样室去察看，取下不锈钢秤盘：
再取下秤盘支架：
孔内是称重支杆：
整个天平外部找不到外壳打开点，经过一番思索，试试用手拉开称量室的不锈钢板：
看见有5颗螺丝，只有中间一颗是外壳固定螺丝：
旋下外壳唯一的固定螺丝：
小心移开外壳：
天平内部各部位名称：
三、天平的结构、电路分析绘制该天平系统框图，由机械与电路两部分组成：
（一）天平的组成1、秤盘。2、传感器：是电子天平的关键部件之一，由外壳、磁钢、极靴和线圈等组成，装在秤盘的下方。3、位置检测器：由红外发光管和光电二极管、遮光片组成。4、PID 调节器：控制系统中的一种调节器，制造天平时，按照设计要求设置它的电参数（P比例、I积分、D微分），使传感器通电后快速而稳定地工作。5、功率放大器：其作用是将微弱的信号进行放大，以保证天平的精度和工作要求。6、低通滤波器：它的作用是排除外界和某些电器元件产生的高频信号干扰。7、模数 (A/D) 转换器：将输入模拟电信号采样转换成数字信号，便于微机处理。早期由单元电路构成，现在通常由单片IC组成。8、微机：它是电子天平的数据处理部件，它具有记忆、计算和查表等功能。早期由最小单元电路构成，现在通常由单片MCU组成。9、显示器：早期使用真空荧光显示屏（VFD）显示器，现在广泛使用液晶显示器。10、气泡平衡仪(水平泡)：作用是便于工作中判断并调整天平水平位置。11、底脚：电子天平的支撑部件，同时也是调节水平位置的部件。12、机壳。
（二）天平的电路分析1、电源电路该天平的操作杆控制机内的电源开关，首次压下操作杆，会将机内电源开关向上打开，此后，当再次压下操作杆，会触发清零微动开关；当抬起操作杆，就将机内电源开关向下关闭： 下面是电源电压等级（110V，220V）切换开关，由于年代久远，塑料外壳粉碎了，以前维修用铁丝捆扎的：
采用工频电源变压器，初级绕组为110V+110V，可接110V或220V电源，有屏蔽层；次级绕组有9V、23V、32V：
9V、23V、32V的三个整流桥及滤波电容：
本机电路板上的电解电容都采用BH牌：
为了散热及减小电源发热的影响，将给机器供电的三组三端直流线性稳压器及给线圈供电流的功率管固定在机外散热器内部：两组三端稳压器7805，分别提供5V稳压电源；一组SW7924C是双极型三端固定负电压集成稳压器, 输出电压=-24V，为荧光显示器提供电源；另外两只D651B是控制线圈电流的达林顿功率管：
2、称量传感器四周用铝框隔离，起电磁屏蔽作用，磁缸上下各有一片V型支架（簧片架）：
移开铝框，传感器的全貌：
V型支架采用中间薄两头厚的恒弹性簧片作为弹性支点，如果经常超载或不当使用，会造成簧片变形无法恢复，常常出现同一砝码多次称量结果都不同故障：
簧片的微距照片：
该天平受化学样品和潮气的侵蚀，有些机件腐蚀了：
为了减少对线圈运动的阻尼，线圈的引出线采用游丝：
调校机构：
由于操作不小心，掉入内部的“样品”：
由于密封不严，钻入内部的小昆虫：
（未完，请移步楼下继续观看！）
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