[其他]電子天平

無效

• 申請號: 87102383
• 申請日: 1987-03-30
• 公開（公告）號: CN87102383A
• 公開（公告）日: 1987-10-28
• 發明（設計）人: 島內邦夫;河本晟
• 申請（專利權）人: 株式會社島津制作所
• 主分類號: G01G7/02
• 分類號: G01G7/02;G01G23/37
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 李強

本發明涉及電子磁力平衡式電子天平。電磁力平衡式電子天平，一般是靠永久磁鐵產生磁場，使流過置于磁場內的驅動線圈中的電流產生電磁力。控制這個電流的大小使電磁力同載荷相平衡，根據電流的大小計量出載荷的大小。

原來的這種電子天平存在下述問題，即需根據載荷的大小，改變流經驅動線圈的電流值，這樣，驅動線圈的發熱量就要隨著載荷大小的變化而變化，由此造成溫度的變化，進而引起磁場強度變化，這就造成天平靈敏度的改變，也就難以進行準確的測量了。

以解決這個問題為目的，提出“特開昭56-157821號”方案。如果采用這項發明，則可在0.1秒以內的極短的固定周期內，轉換流經驅動線圈的電流方向;在這個周期內保持正、負方向的電流的大小不變，而使其流過的時間的比例改變，或者在這個周期內，使正、負方向電流流經的時間相等，而使正、負方向電流的大小改變。就是說相對于電流的“0電平”正、負方向互相交錯的電流脈沖，控制驅動線圈產生的電磁力。于是，在上述周期內，根據從正向電流的大小與其流經時間的乘積中減去負向電流的大小與其流經時間的乘積的差值來計量載荷的大小。按這種構成方式，每個周期內流過驅動線圈的電流的絕對面積不隨載荷的大小而變化，而成為一個定值，這樣驅動線圈的發熱量總可保持為一個恒定值。

在上述的“特開昭56-157821號”發明的基礎上，要使電子天平有幾個量程時，可采用下列方式。一種是使流經驅動線圈的電流正、負峰值間隔的大小變化的方式;另一種是峰值間隔的大小不變而改變驅動線圈的匝數的方式。然而，不管哪種方式，在每個量程內上述的目的和效果是能夠達到的，可是，卻產生了量程不同時，驅動線圈的發熱量不同的問題。這對精度較高的電子電平來說，使其靈敏度受到不良的影響。

本發明可以看成是對“特開昭56-157821號”發明的完整補充。不管是多量程的電子天平也好，還是改變量程也好，總能夠使驅動線圈的發熱量保持恒定，這就是本發明提出的電子天平所要達到的目的。

參照與實施例相應的圖1和圖2來說明一下要達到上述目的而應采用的結構形式。本發明是這樣一種電子天平，天平內設有電流換向器8，它按規定的周期改變流經放在磁場中的驅動線圈2中的電流方向，控制從電流換向器來的電流，使其在驅動線圈中所產生的電磁力同載荷相平衡。同時根據從這個周期中的正向電流與其流經時間的乘積中減去負向電流與其流經時間的乘積的差值，計量出載荷的大小。該天平的特征是：設有幾個驅動線圈2（如2a和2b兩個），通過轉換開關13把各個驅動線圈（2a和2b）串聯起來，靠這個轉換開關13的動作改變驅動線圈（2a和2b）相對于電流換向器8的聯接方向，從而變更天平的量程。

例如，就像圖5（B）中所示的流經磁場中的線圈的電流那樣，在規定的周期T內，正向電流i和負向電流-i的大小相等，改變它們流經的時間比例就能使線圈內產生的電磁力變化，但是，線圈的發熱量卻是相等的。在圖2中，如果驅動線圈2a和2b確匝數分別設為N₁和N₂，把轉換開關13倒向實線所示位置，則成為把兩個驅動線圈2a和2b按匝數相加的方向接到換向器8上，驅動線圈總體具有N₁+N₂的匝數;如果把轉換開關13倒向虛線位置，則驅動線圈2b相對于電流換向器8的聯接方向便反過來了，從驅動線圈的總體效果來看，所產生的電磁力實際上同N₁-N₂匝數的情況是等效的。因此，靠轉換開關13的動作，在不改變流經驅動線圈的電流大小的情況下，而使測量的量程能按1： (N₁－N₂)/(N₁＋N₂) 變化。

下面按圖紙說明一下本發明的實施例

圖1是表示本發明的實施例的方框圖，圖2是它的驅動線圈2a、2b和電流換向器8，以及轉換開關13的連接圖。

在由以永久磁鐵為主體構成的磁路系統1形成的磁場中，放置兩個驅動線圈2a和2b。這些驅動線圈2a和2b被相同的框架支撐著，并固定在連接著圖示的計量盤的橫梁上。計量盤上的載荷使驅動線圈2a、2b產生位移，這個位移由位移傳感器3檢測出來。位移傳感器3的輸出經放大器4，PID調節器5輸入到電壓-時差變換電路6。