電子秤是一種廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)貿易、交通運輸、機械制造、港口計量、醫療保健、國防建設和科學(xué)研究等領(lǐng)域的質(zhì)量計量?jì)x器，具有反應速度快、測量范圍廣、使用簡(jiǎn)單、操作方便、便于計算機控制等特點(diǎn)。通過(guò)對高精度電子秤的現狀進(jìn)行研究，介紹了高精度電子秤的檢定方法，可供計量同行參考使用。

1.概述

電子秤是載于秤的臺座、托盤(pán)的載荷的重量由傳感器蠕變反應平衡，而由儀器數字顯示稱(chēng)重結果的電子衡器。電子秤集機、電、儀于一體，具有多功能、高精度、快速和動(dòng)態(tài)計量、穩定可靠等特征，代表了衡器產(chǎn)品發(fā)展的方向。隨著(zhù)計量技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，傳統純機械結構的桿秤、臺秤、磅秤等稱(chēng)量裝置逐步被淘汰。電子稱(chēng)量裝置包括電子秤、電子天平等，以其準確、快速、方便、顯示直觀(guān)等優(yōu)點(diǎn)而受到人們的青睞。

2.電子秤的現狀

二十世紀五十年代中期電子技術(shù)的滲入推動(dòng)衡器制造業(yè)的發(fā)展；六十年代初期出現機電結合式電子秤以來(lái)，電子秤經(jīng)過(guò)四十多年的不斷改進(jìn)與完善，國內電子秤從最初的機電結合型發(fā)展到現在的全電子型和數字智能型；國內電子稱(chēng)重技術(shù)基本達到國際上二十世紀九十年代中期的水平，少數產(chǎn)品的技術(shù)已處于國際領(lǐng)先水平。國內市場(chǎng)中上量程為 100g 左右的電子秤精度一般為 0.01g 即 l0mg。電子稱(chēng)重技術(shù)從靜態(tài)電子秤向動(dòng)態(tài)電子秤發(fā)展；電子秤測量方法由傳統的模擬測量向數字化測量方向發(fā)展；電子秤稱(chēng)重數據融合從單一稱(chēng)重傳感器信息融合向多傳感器信息融合方向發(fā)展，溫度傳感器和傾角傳感器也被廣泛應用與電子秤。但是，國內電子秤產(chǎn)品的質(zhì)量和數量與國外產(chǎn)品相比還有差距，其主要差距是稱(chēng)重傳感器和電子秤的制作技術(shù)與工藝、科研開(kāi)發(fā)能力和后勁不足、產(chǎn)品的功能和品種規格較少、長(cháng)期穩定性和可靠性較差等。

3.高精度電子秤的技術(shù)指標

（1）實(shí)際分度值 d。實(shí)際分度值 d 是指相鄰兩個(gè)示值之差。

（2 檢定分度值 e。用于對秤分級和檢定時(shí)使用的、以質(zhì)量單位表示的值。

檢定分度值 e 的取值的范圍為：d臆e臆10d。

（3）檢定分度數 n：最大秤量與檢定分度值之商：n=Max/e。其中，Max為最大秤量，表征的是電子秤不計算添加皮重在內的最大稱(chēng)量能力。該項指標反應的是電子秤的相對準確度。

（4）電子秤按照檢定分度值 e 和檢定分度數 n，劃分成四個(gè)準確度級別：特種準確度級（玉）、高準確度級（域）、中準確度級（芋）、普通準確度級（郁）。

（5）最大允許誤差（MPE）：電子秤處于標準位置空載為零時(shí)，其示值與標準砝碼約定真值之間，所有測量結果均不應超過(guò)相應載荷的最大允許誤差。最大允許誤差為技術(shù)指標中所允許的正或負的最大差值。

（6）示值誤差：示值誤差是指電子秤的示值與約定的真值之差；加載或卸載時(shí)各載荷點(diǎn)的示值誤差均不得大于相應載荷最大允許誤差要求。

（7）重復性：重復性定義的是在實(shí)際相同的測試條件下，用同一方式，將同一載荷多次加放到承載器上，電子秤提供稱(chēng)重結果相互一致的能力。重復性是指同一載荷多次稱(chēng)量所得結果之間的差值，該差值應不大于相應載荷最大允許誤差的絕對值。

（8）偏載誤差：同一載荷下不同位置的示值誤差，示值誤差應不大于所加載載荷最大允許誤差的絕對值。對于承載器的支撐點(diǎn)小于 4 的時(shí)候，在每個(gè)支撐的點(diǎn)上加載約等于最大秤量與最大添加皮重的三分之一。

（9）鑒別力：鑒別力反應的是電子秤對載荷的微小變化的反應能力；對于數字示值的電子秤，在處于平衡的電子秤上，輕緩地放上或取下等于 1.4d 的附加砝碼，此時(shí)原來(lái)的示值應改變。

4.高精度電子秤的檢定方法

根據檢定要求，在實(shí)驗室條件下，對電子秤的示值誤差、偏載誤差、重復性、鑒別力等指標進(jìn)行了檢定。 4.1 示值誤差檢定示值誤差是指電子秤的示值與質(zhì)量約定真值之差。檢定時(shí)，測試的載荷點(diǎn)必須包含空載、最小秤量、最大允許誤差轉換點(diǎn)所對應的載荷、最大秤量等載荷點(diǎn)。載荷應從空載開(kāi)始，逐漸向上加載，直到加載至電子秤的最大秤量，然后再向下卸載載荷，直到零載荷為止。首次檢定的電子秤，測量的載荷點(diǎn)數大于和等于 10 點(diǎn)；后續檢定或使用中檢定的電子秤，測量的載荷點(diǎn)數可以適當的放寬要求，但大于等于 6 點(diǎn)。無(wú)論加載過(guò)程還是卸載過(guò)程，都應保證有足夠的測量點(diǎn)數。

4.2 重復性檢定

在實(shí)際相同的測試條件下，用同一方式，將同一載荷多次加放到承載器上，一般選擇 80%最大秤量與最大秤量之間的單個(gè)砝碼進(jìn)行加載實(shí)驗，相同載荷多次測量結果的差值應不大于相應載荷點(diǎn)下最大允許誤差的絕對值，測量次數不少于 6 次。測量中每次加載前可進(jìn)行置零。本文選擇 800g 的標準砝碼，每次加載前置零，測量 10 次。電子秤的重復性等于加載砝碼穩定后，電子秤示值誤差的最大值 Emax 減去電子秤示值誤差的最小值 Emin，即 Emax- Emin臆MPE。

4.3  偏載誤差檢定

示值誤差在檢定時(shí)，加載載荷應選擇最大秤量和最大去皮的三分之一的砝碼，如果使用多個(gè)砝碼，應當將砝碼均勻放置在測量區域內。按秤盤(pán)的表面積，將秤盤(pán)劃分為 5 個(gè)區域，圖 1 為電子秤偏載誤差檢定示意圖，圖中 1~4 是需要進(jìn)行偏載實(shí)驗檢定的區域，本文將區域 2 稱(chēng)為前方，4 為后方，3為右方，5 為左方。選取 400g 砝碼，分別放在圖 1 中的 1~5 位置進(jìn)行偏載測量。載荷在 1~5 不同的區域的示值誤差必須不大于相應載荷最大允許誤差的絕對值。

4.4鑒別力檢定

 對電子秤在最小秤量、1/2 最大秤量和最大秤量處于平衡狀態(tài)時(shí)，分別輕緩地加載或卸載一個(gè)等于 1.4d 的附加載荷試驗，電子秤的示值應明顯地改變。

5.結語(yǔ)

高精度電子秤，是現代智能信息處理方法與工程實(shí)踐的結合，研究成果可直接應用于電子秤的設計和研發(fā)領(lǐng)域，以提高電子秤的稱(chēng)量準確性和杜絕作弊的發(fā)生?，F代社會(huì )的發(fā)展對稱(chēng)重技術(shù)提出了更高的要求，隨著(zhù)微處理技術(shù)和傳感技術(shù)的不斷發(fā)展，電子秤將將向高可靠性、高精度、高性能、高智能化方向發(fā)展，受研究時(shí)間和作者知識結構的制約，本文的研究工作存在一些不足，仍有一些后續工作需要繼續研究。