电子衡器基础知识

附录：电子衡器复习题
一、基本概念
1、衡器：是指利用作用于物体上的重力来确定该物体质量的计量仪器。

衡器也可用于确定与与质量有关的其它数量、大小、参数或特性。

2、电子衡器：是指具有电子装置的衡器。

3、非自动衡器：是在称重过程中需要操作人员的衡器，并对其显示或打印的结果进行直接观测的一类衡器。

非自动衡器的称重结果可以是有分度或无分度的；可以是自行指示、半自行指示或非自行指示多种类型。

4、自动衡器：是指称重操作过程不需要操作者干预或介入，且能按衡器预先确定的自行处理程序进行称重的衡器。

5、电子衡器的称重误差：是指电子衡器的指示值减去被测量的（约定）真值。

这一差值可能是正值也可能是负值。

判断衡器的准确性往往用称重误差的绝对值大小来评定。

6、衡器允许误差：是指包括空秤在内的全部称量范围的允许误差。

允许误差的表示习惯采用与称量结果有相同量纲的绝对误差来表示允差。

但因衡器种类多，称量范围各不相同，所以也常用相对误差表示。

7、动态电子秤：是指称重信号随时间变化的称重过程属动态称重过程，这类过程所使用的电子秤称动态电子秤。

如电子皮带秤、动态电子轨道衡等。

8、静态电子秤：是指称重信号不随时间变化的称重过程属静态称重过程，此过程所使用的电子秤称静态电子秤。

如电子汽车衡、电子计价秤、静态电子轨道衡等。

9、电子衡器的最大允许误差：是指对处于标准位置且空秤时已调到零点的电子衡器，其示值与标准砝码确定的相应真值之间由规程或规范所允许的误差极限值。

又称电子衡器的极限误差。

所谓标准位置是指调整好操作状态的位置。

电子衡器的最大允许误差是随着载荷而变化的，在数量级上等于检定分度值。

11、重复性误差：是指在相同的载荷和相同的环境下，连续数次试验所得输出读数之间的差值。

12、称重传感器的滞后误差：是指施加同一载荷时输出读数之间的差值，其中一次是进程读数，另一次是回程读数。

13、电子衡器的准确度等级：是符合某些计量学要求的，旨在使电子衡器的最大允许误差处于规定的极限之内。

14、衡器分度值：分检定分度值（e）和实际分度值(d)两种。

检定分度值(e)是对衡器划分准确度等级和进行检定时使用的、以质量单位表示的值。

对于有分度而无辅助指示装置的衡器，有e=d。

在模拟指示式衡器中，d是相邻两个标尺标记所对应值之差；在数字指示式衡器中d是两相临示值之差。

15、“衡器分度数”是指最大秤量所包含的分度值数量，也就是最大秤量与分度值之商：
Max
n=
e
16、衡器的量程：指的是其最大读数和零点读数之间的差。

17、衡器的最大秤量：是指不计添加皮重能力时的最大称量能力。

18、衡器的最小秤量：是指当低于该值时，称量结果容易产生过大相对误差的负荷值。

19、衡器的称量范围：是最小秤量与最大秤量之间的范围。

20、衡器的最大安全负荷：是指衡器所能承受的，不致使其计量性能产生永久性改变的最大静负起。

21、衡器的指示装置：是指负荷测量装置中可直接读取结果的部件。

22、衡器的指示装置：是指负荷测量装置中可直接读取结果的部件。

23、衡器的置零装置：是指当负荷接受器上无负荷时，将衡器的示值置零的装置。

24、衡器的非自动置零装置：是指靠操作者把示值置零的装置。

25、半自动置零装置：是指给出手动指令后即可自动置零的装置。

26、自动置零装置：是指无需操作者干预就能把衡器自动地置零的装置。

27、零点跟踪装置：是指在一确定界限内保持示值为零的装置。

28、称重传感器：是一种力传感器，即考虑到使用地点的重力加速度和空气浮力的影响后，通过把被测量（质量）转换为另一种被测量（输出）来测量质量的力传感器。

29、称重传感器输出：是指被测量（质量）通过称重传感器转换而得到的可测量。

30、称重传感器准确度级别：是指从属于同一准确度条件的称重传感器级别。

31、称重传感器间隔：是指为了准确分类的目的，称重传感器测量范围被分度的部分。

32、称重传感器最小检定间隔：是指称重传感器测量范围可以被分度的最小检定间隔。

33、称重传感器最小静负荷：是指可以施加于称重传感器而不会超出最大允许误差的质量的最小值。

34、称重传感器最大秤量：是指可以施加于称重传感器而不会超出最大允许误差的质量最大值。

35、称重传感器的灵敏度：是指当被测量的数值改变以后,经过了足够长的时间,传感器的输出已经达到稳定状态,输出信号的变化量△Y 与引起此变化的输入变量的变化△X之比。

这个比值S就叫灵敏度。

在数值上是一个有量纲的恒定常数，等于传感器在额定载荷的作用下，桥压每升高一伏时传感器的输出值。

36、电子称重指示仪表：是指以模拟形式或数字形式直接指示或显示称重结果的仪表。

37、数字式仪表：是指能将被测的连续电量自动的变成断续量，然后进行数字编码，并将称重结果以数字显示的电测仪表。

38、电子测量仪器：是指用电子装置组成的测量仪器。

辅助设备被认
为是测量仪器的组成部分。

电子称重指示仪表是电子测量仪器的一种。

39、电子装置：是指采用电子部件并完成一个特定功能的装置。

电子装置通常制造成独立的单元而且能单独测试。

40、接口：是指机械的、物理的、电气的和有逻辑功能的用数据和指令在一个衡器与外围装置或其他衡器之间传送的设备的总称。

41、衡器的鉴别力：是指衡器对负荷微小变化的反应能力，对给定负荷的鉴别力，即为附加负荷的最小值。

当将此负荷轻缓地放到负荷接受器上或从中取走时，即能使示值产生一个可观察的变化。

42、衡器的偏载：是指同一载荷在承载装置不同位置的示值不同，其误差应不大于该称量的最大允许误差。

43、衡器置零装置的准确性：是指置零后，零点偏差对称量结果的影响。

其对称量结果的影响应不大于±0.25e。

44、衡器的预热时间：是指衡器在接通电源到能履行规定要求所需的时间。

45、检定：是指为评定秤的计量性能，确定其是否符合法定要求所进行的全部工作。

46、首次检定：是指对从未检定过的秤所进行的检定。

不包括大修后的秤的检定。

首次检定包括：。

新制造、新安装的秤的检定。

进口秤的检定。

47、随后检定：指的是首次检定后的检定。

48、使用中检验：是检验使用中的秤是否符合计量检定规程的要求；是否处于良好的工作状态；使用是否正确、可靠。

通常使用中检验是一种监督性检验。

49、静态轨道衡的检定：是指查明和确认轨道衡是否符合法定要求的程序，它包括检查、加标记和出具检定证书。

50、数字指示秤：是指装有电子装置的秤。

如电子计价秤、电子台秤、固定式电子秤等。

51、杠杆：是指受外力作用后能绕着一个垂直于受力面的固定点转动的物体。

52、杠杆的平衡条件：作用在杠杆上的各力的合力对于支点之矩为零。

53、杠杆的三种平衡状态：
1）稳定平衡：杠杆的重心位于支点的下方，当杠杆的平衡状态受外力扰动破坏后，在外力取消后经过几次摆动，能自行恢复到原来平衡位置。

2）不稳定平衡：杠杆的重心位于支点的上方，当杠杆的平衡状态受外力扰动破坏，在取消外力后，杠杆杠杆绕支点转动，不能恢复到原平衡位置。

3）随遇平衡：杠杆的中心与支点重合，当杠杆的平衡状态受外力扰动破坏，在外力取消后杠杆可在任何新的位置达到平衡。

54、理想杠杆的条件：
1）杠杆是一个刚体，任何外力作用不发生变形。

2）作用在杠杆上的各力的矢量均垂直于杠杆。

3）杠杆的各受力点为一点。

（几何学上的点）
4）作用在杠杆上的各力在一条直线上，且这一条直线与杠杆的中性层相重合。

5）杠杆的运动不受任何阻力作用。

55、杠杆的机械利益：被称量物体的重量与所加砝码的重量的比值越大，越可用较轻的砝码来平衡较重的被称量物体，越有可能有效地使用杠杆，这一比值叫杠杆的机械利益。

56、杠杆分类：分单臂杠杆、双臂杠杆和合体杠杆。

1）单臂杠杆：支点在两个作用点之外。

2）双臂杠杆：支点在两个作用点中间。

3）合体杠杆：两个或两个以上的单体杠杆合在一起，而起一根杠杆或两根杠杆作用的杠杆。

57、单体杠杆分哪三类？
单体杠杆根据支、重、力三点位置不同分为三种杠杆：
支点在两个作用点中间的杠杆叫第一种杠杆（双臂）（可省力、可费力或不省力也不费力）
重点在两个作用点中间的杠杆叫第二种杠杆（单臂）（总省力）力点在两个作用点中间的杠杆叫第三种杠杆（单臂）（总费力）58、衡器中的杠杆可分为几种？
衡器中的杠杆根据作用可分为三种：承重杠杆、传力杠杆、计量杠杆。

59、杠杆系：由两个以上的杠杆组成的传力及称量系统一般叫杠杆系。

60、杠杆系分为哪三种？
分为并联杠杆系、串联杠杆系和混联杠杆系。

并联杠杆系：将两个或两个以上杠杆相同名称的受力点连接在一起的杠杆系。

串联杠杆系：将两个或两个以上杠杆不同名称的受力点连接在一起的杠杆系。

混联杠杆系：取并联杠杆系与串联杠杆系两者的优点合并组成，兼有两种连接方式的一种杠杆系。

61、合体杠杆分三类：寓合合体杠杆、合力合体杠杆（计量杆）、重复合体杠杆（三角杆）。

62、杠杆臂：杠杆支点与外力作用线之间的垂直距离叫杠杆臂。

63、非理想杠杆称量时的误差产生原因：
1）由于杠杆发生弯曲变形，使杠杆臂比及灵敏度发生改变造成的误差。

2）由于作用在杠杆上的各力不垂直于杠杆，使杠杆臂比及灵敏度发生改变造成的误差。

3）由于杠杆上的受力点不是一点（几何学上的点）使杠杆臂比发生改变造成的误差。

4）由于杠杆上的各受力点不在一条直线上，使杠杆的臂比及灵敏度发生改变造成的误差。

5）由于杠杆各受力点不在杠杆的中性层上，在杠杆发生弯曲变形时，
杠杆臂比发生改变造成的误差。

6）由于杠杆在运动时受到阻力，使杠杆灵敏度发生改变造成的误差。

64、力：力是物体间（或粒子间）相互的机械作用，这种作用使物体的运动状态或形状发生改变。

65、力的三要素：力的大小、方向、作用点叫力的三要素。

66、物体的重心：无论物体怎样放置，其重力总是通过物体内的一个确定点---平行力系的中心，这个确定的点称为物体的重心。

67、构件的强度：构件抵抗破坏的能力称为构件的强度。

68、构件的刚度：构件抵抗变形的能力称为构件的刚度。

69、构件安全可靠指的是什么？
指的是要求构件有足够的强度、刚度和稳定性。

70、杆件变形的基本形式有哪些？
轴向拉伸、轴向压缩、剪切、扭转、弯曲。

71、泊松比？
同一种材料，在弹性范围内，横向相对变形与纵向相对变形之比的绝对值。

72、虎克定律？
杆的轴向变形与轴向载荷及杆的长度成正比，与杆件的横截面面积成反比。

即：Δl=(pl)/(EA)。

其中E为弹性模量。

EA称为抗拉（压）刚度，它表示杆件抵抗拉伸或压缩变形的能力。

因为δ=p/A,ε=Δl/l, 所以δ=Eε是虎克定律的又一表达方式。

73、梁：凡以弯曲为主要变形的构件通常称为梁。

74、弯曲变形：当杆件受到垂直于杆轴的外力或在杆轴平面内受到外力偶作用时，杆的轴线将由直线变为曲线，这样的变形形式称为弯曲变形。

75、重力：地球对物体的吸引力叫重力，重力就是物体的重量。

76、弹性模量：材料抵抗拉（压）变形的能力。

77、误差：对一个物理量进行测量，其测量结果与物理量真值之间的差值叫误差。

78、准确度：测量结果中系统误差与随机误差的综合，表示测量结果与真值的一致程度。

79、误差的表示方法有几种？
两种：绝对误差、相对误差。

80、修正值：真值减去测量值叫修正值。

修正值与误差绝对值相等，符号相反。

真值=修正值+测量值
81、综合误差：随机误差与系统误差的合成。

（准确度）
82、精密度：用以表示测量结果中随机误差的大小程度。

83、正确度：用以表示测量结果中系统误差的大小程度。

84、测量：用实验方法，将物理量与作为单位量的某量值相比较，并求出其比值的过程。

85、准确度与精密度、正确度的关系：
准确度高则精密度与正确度都高。

精密度高的正确度不一定高，
精密度高的准确度不一定高，正确度高的准确度也不一定高。

86、测量方法分类：
直接测量与间接测量，绝对测量与相对测量，等精度测量和非等精度测量，单项测量和综合测量，接触测量与非接触测量，主动测量与被动测量等。

87、等精度测量：是指在整个测量过程中，若影响和决定误差大小的全部因素（条件）始终保持不变，如同一个观测者用同一台仪器同样的方法，在同样的环境条件下同样认真仔细地对同一工作做相同次数的测量，称之为等精度测量。

88、非等精度测量：是指在整个测量过程中，影响和决定误差大小的因素各异，如不同的观测者，不同仪器，不同环境条件对工作做不同次数的测量。

89、随机误差的正态分布律：（1）有界性（2）以其算术平均值为中心集中分布（3）以其算术平均值为中心对称分布的特点。

随机误差分布是有界的和单一的峰值，且测量次数无穷地增加时具有对称性。

90、装置：能够完成某一特定功能的任意手段，不论其具体实现这一功能时采用了机械式的或键盘启动之类的操作，装置可以是很小的部件，也可以是衡器的主要部分。

91、砝码：是质量单位的体现，它具有确定的质量和一定的形状，用来测量其它物体的质量，检定各种天平和秤。

92、基准：用实物来定义，保存或复现一个量的计量单位，以便通过比较传递给其它计量器具的一种计量器具。

93、称重传感器的非线性：称重传感器进程校准曲线偏离直线的误差。

94、称重传感器重复性误差：在相同的负荷和相同的环境下，连续数次试验所得的称重传感器输出读数之间的差值。

95、称重传感器测量范围：被测量（质量）的值的范围，测量结果在此范围内不会超出最大允许误差的影响。

96、称重传感器的安全极限负荷：可以施加于称重传感器的最大负荷，此时称重传感器在性能特征上不会超出规定的永久性漂移。

97、称重传感器的三大性能指标：非线性、滞后、重复性。

98、传感器的供电方式一般有几种？
两种：支流供电和交流供电。

99、传感器蠕变：在负荷不变，所有环境条件和其它变量也保持不变的情况下，称重传感器输出随时间的变化。

二、简答题
1、电子衡器的组成？
电子衡器由以下三部分组成：
1）、称重系统，又称秤体。

一般包括负荷接受器、限位器、缓冲装置、连接装置等。

2）、称重传感器。

把非电量转换成电量的转换装置。

3）、测量装置。

包括信号传输电路，数据处理、数据传输系统。

2、国际法制计量组织（OIML）按衡器的自动化程度如何对衡器分类？根据衡器操作方式如何分类？
将衡器分为自动衡器或非自动衡器。

3、简述衡器准确度的概念及自动衡器准确度和非自动衡器准确度的表示方法？
“衡器准确度”的概念在国际上是以检定分度值来划分的，是在当量允差规定和满量程允差规定的基础上提出的，它确定了衡器的准确度是衡器的分度值的函数，它的基本着眼点是用绝对误差来表示允差。

这种允差的规定方法，可归纳为两点：一是用衡器的检定分度值的不同倍数来表示允差值；二是用衡器的检定分度值的不同倍数来表示不同的秤量分段，在不同的秤量段规定不同的允差值。

自动衡器准确度是用百分数表示恒定的相对误差，国际建议要求采用“圆”来表示。

非自动衡器准确度并非是恒定的相对误差，而是随秤量段变化的某一绝对误差值，采用“椭圆”表示。

4、数字式仪表的特点？
具有称重精度高，测量速度快，没有读数误差，配以数字记录设备后就能自动记录被测值等优点。

还能进行自动测量、信号远距离传送和自动控制等。

5、数字仪表的组成？
主要由前置、滤波、采样保持、A/D转换、计数译码显示、打印控制、数据传输的接口等电路组成。

6、电子衡器的计量性能都包括那些？
电子衡器的计量性能在国际法制计量组织(OIML)制定的“国际建议”和“国际文件”中，主要包括衡器的灵敏度、鉴别力、重复性、耐久性、准确度、最大允许误差、偏载、置零装置的准确度和预热时
间等。

7、电子衡器的工作原理？
当载荷加到负荷接受器器上时，载荷通过连接装置传递给承重点上的传感器，传感器将载荷按正比例关系转换成毫伏信号，毫伏信号经信号传输电路输入到测量仪表进行转换和数据处理，实现数据显示、打印、自动控制等各种所需功能。

8、划分非自动衡器准确度等级的主要依据是什么？
划分非自动衡器准确度等级的主要依据是：代表衡器绝对准确度的检定分度值（e）；代表衡器相对准确度的检定分度数（n）。

9、国际法制计量组织（OIML）将非自动衡器和自动衡器按准确度不同分别划分为几个等级，各自的符号标志是什么？
非自动衡器按准确度不同划分为四个等级。

符号标志为：
自动衡器按准确度不同划分为四个等级。

符号标志为：
10、对于非自动衡器“首次检定”和“使用中”允差规定的含义
首次检定允差指的是每次在检定时应达到的允差值。

它既包括新制造和修理后的，也包括随后检定的允差要求。

它指的是只有按首次检定规定的允差要求对新制造、修理后和到检定周期的“非自动衡器”进行检定，才能保证该衡器达到“使用中”的允差要求。

经过检定的
衡器，在使用中误差会逐渐变大，所以使用中的最大允许误差，为首次检定的两倍。

即不论是使用中的抽查，还是周期检定，若检定时满足使用中衡器的允差要求仍属于合格，但检定后应调整到首次检定的允差要求。

11、分度值允差规定的优点？。

分度值允差规定比其它允差规定更为直观明确。

它直接引用分度数表示允差，检定人员只需根据分度数和分度值倍数就能立即判断是否超差，不用进行计算。

分度值允差规定有利于商业计量管理和实现衡器的标准化。

商业计量管理包括商用衡器的量值准确一致和正确使用在内的全部管理内容。

按当量允差规定执行对检定工作很不方便。

也难于实现衡器的标准化和系列化。

分度值允差规定更符合衡器本身的计量性能。

分度值允差规定可以避免数显机构中，对显示位数与衡器准确度间关系的误解。

分度值允差规定符合国际法制计量组织的有关规定。

12、检定分为几种？
检定包括首次检定、随后检定、和使用中检验。

13、检定用的标准砝码误差，应不大于秤相应秤量最大允许误差的1/3。

14、随后检定包括哪些检定项目？。

周期检定。

修理后的检定。

新投入使用强制检定的秤使用前申请的检定。

周期检定有效期未到前的检定。

该检定通常是根据被检单位或使用者的要求，或者由于某种原因，印封或铅封失效。

15、首次检定包括哪些检定项目？
首次检定不包括大修后的秤的检定。

首次检定包括：。

新制造、新安装的秤的检定。

进口秤的检定。

16、首次检定应具备哪些条件？
只有当秤（含进口秤）通过了定型鉴定或样机试验，并取得了制造许可证，才能进行首
次检定。

17、衡器偏载检定的方法？
偏载检定使用质量大的砝码比使用许多小砝码组合的效果好。

若使用单一砝码应放在区域中心位置；若使用小砝码组合，应均匀地分部在整个区域，避免不必要叠放，也不可超出界线。

1）、偏载检定不多于四个支点的秤，将约等于最大秤量与最大添加皮重之和的1/3的砝码依次加放在面积约等于承载器1/4的区域内，偏载检定结果不能大于该秤量的最大允许误差。

2）、偏载检定多于四个支承点的秤，将等于最大秤量与最大添加皮重之和的1/（N-1）砝码放在每一个支承点上方，所占面积约占1/N，N
为支承点个数。

同一砝码在不同位置的示值，其误差不能大于该秤量的最大允许误差。

（偏载量较小的台面选择的砝码可以约等于最大秤量与最大皮重之和的1/10的标准砝码。

）
18、衡器偏载超差的调整方法？
1）、承重点准确性调整是汽车衡检定过程中最重要的一个环节。

只有将各个承重点调整准确，才能确保秤量的准确。

2）、出现偏载超差后不要盲目进行调整，要首先确定超差的原因，再有针对性地进行调整。

产生偏载误差的原因很多，主要有：
①台面产生倾翻。

②传感器基础高度超出规定要求。

③传感器安装不垂直；传感器上下连接件不平行。

④传感器灵敏度不一致。

⑤每个桥路上串联的电位器没调整一致，致使每个传感器上的激励电压不同。

3）、偏载调整方法：
①确定传感器基础底座在允差范围内。

用线坠测量调整传感器受力垂直。

②打开接线盒，将每个桥路上的电位器的阻值调节一致。

③用符合偏载检定的砝码重量和方法将砝码分别放在每个支承点上方，记录每个支承点的示值。

④根据记录的示值确定调整方法，调整接线盒中调节传感器灵敏度的
电位器，直到每个支承点的示值在允差范围内即可。

19、秤量检定方法？。

从零点起按由小到大的顺序加砝码至最大秤量，用相同的方法卸砝码至零点。

至少检定以下5个秤量：
最小秤量。

最大匀差改变的量：中准确度：500e,2000e。

普通准确度：50e,200e。

50%最大秤量。

最大秤量。

20、秤量检定中的误差计算方法？
根据公式：E=p-m=I+0.5e-Δm-m(砝码m,示值I，分度值e,使示值增加一个所施加的小砝码Δm。

)
每个秤量结果的误差，应不大于该秤量的最大允许误差。

21、衡器鉴别力检定一般都进行哪几个点？
在最小秤量、50%最大秤量和最大秤量三个点进行鉴别力检定。

22、检定砝码不够使用替代物需要检定哪些点？
使用替代物同样必须测试：最小秤量、最大允许误差改变的量、50%最大秤量和最大秤量。

22、检定砝码不够使用替代物的使用量的确定方法（要求）？
当被检秤的最大秤量大于1t时，可以使用其它恒定载荷来替代标准砝码，前提是至少具备1t标准砝码或50%最大秤量的标准砝码，两者中取最大者。

但是如果满足条件，标准砝码的量可以少于50%最大秤量：。