我縣有一個(gè)企業(yè)往西藏某地運(yùn)送一批建筑材料， 在我縣用吊鉤秤稱得為60噸，吊鉤秤隨車前往西藏， 在西藏仍用此吊鉤秤稱量，結(jié)果卻比原值減少300公 斤。用同一臺(tái)吊鉤秤稱量這批貨物，稱得的結(jié)果卻存 有誤差。因?yàn)槲鞑睾０胃?、緯度低?dǎo)致了產(chǎn)生的重力 加速度不同，這樣就影響了兩家企業(yè)的公平交易。

我國(guó)目前使用的電子秤，稱量顯示的都是物體的 重量。為了減小不同地區(qū)因重力加速度不同而造成稱量 數(shù)據(jù)與物體實(shí)際質(zhì)量的誤差，我國(guó)特別規(guī)定，要求在一 定地區(qū)內(nèi)，對(duì)電子秤的測(cè)量值進(jìn)行修正。如何解決不同 地區(qū)因重力加速度不同而給電子秤稱量帶來的誤差，使電子秤在不同地區(qū)稱量出的數(shù)值更接近其質(zhì)量，更具有 可比性，現(xiàn)提出對(duì)電子秤結(jié)構(gòu)的改進(jìn)方法。

設(shè)立一已知重量的標(biāo)準(zhǔn)物體進(jìn)行比較，在稱量前 先確定電子秤的標(biāo)準(zhǔn)值。要想確保電子秤在不同地區(qū) 稱量出的數(shù)值具有可比性，就需要對(duì)電子秤結(jié)構(gòu)進(jìn)行 改造，減少重力加速度對(duì)重量的影響，使之與使用普 通機(jī)械秤一樣稱量出物體的質(zhì)量。

電子秤稱量原理框圖如圖1所示。

從圖1可以看出，被稱物體放在傳感器上后，由于 重量（重力）作用使傳感器產(chǎn)生一個(gè)模擬信號(hào)，經(jīng)放 大、濾波進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)送到顯示器顯示出物體的重量值。這個(gè)數(shù)值由于傳感器是受重力 作用產(chǎn)生的信號(hào)轉(zhuǎn)化而來的，因此與重力加速度有 關(guān)，受不同地區(qū)重力加速度大小的影響，不同地區(qū)內(nèi) 稱量出的重量值，可比性降低。

圖2為改造后的電子秤稱量原理框圖。

圖2與圖1相比，多了標(biāo)準(zhǔn)物體A、傳感器1、多路開 關(guān)K、比較器，A/D轉(zhuǎn)換過程中多了確定最小量化單位 的過程。整個(gè)系統(tǒng)的工作過程是：當(dāng)打開儀器電源時(shí)，

儀器首先進(jìn)入自校準(zhǔn)過程（或設(shè)立一個(gè)校準(zhǔn)鍵，隨時(shí) 可以進(jìn)行校準(zhǔn)），標(biāo)準(zhǔn)物體A (假設(shè)質(zhì)量為50g)放置在 已經(jīng)過清零的傳感器1上(傳感器稱量范圍為0g~50g)。此時(shí)，多路開關(guān)K對(duì)傳感器1閉合、對(duì)傳感器2打 開，將傳感器1產(chǎn)生的信號(hào)傳送給下級(jí)^放大器^濾 波器一>采樣保持一>A/D轉(zhuǎn)換器一>顯示器。此時(shí)，顯示器 顯示值為M#。此值要人為設(shè)置為固定值，當(dāng)顯示值與 固定值不一致時(shí)，通過比較器比較大小（比較器通過 多路開關(guān)閉合，使之與系統(tǒng)連接），將差值反饋至A/D 轉(zhuǎn)換器筐內(nèi)，調(diào)整最小量化電壓值，使顯示器的顯示 值與人為設(shè)定值相同，將最小量化電壓值鎖定，作為 此次要進(jìn)行實(shí)物測(cè)量的最小量化電壓值。之后，進(jìn)入 實(shí)物測(cè)量。多路開關(guān)K將傳感器1、比較器端打開，將傳 感器2端閉合，被稱物體B作用于傳感器2，產(chǎn)生模擬信號(hào)傳到下級(jí)放大器^濾波器—采樣保持—A/D轉(zhuǎn)換器—顯示器，此時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換器使用的是經(jīng)過校準(zhǔn)后已經(jīng)鎖定的最小量化電壓，對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化，顯示器顯示值為M2g2.

上述述過程中，自校準(zhǔn)過程實(shí)際是最小量化單位的確定過程。這一過程是為了消除電子秤所在地重力加速度對(duì)稱量結(jié)果的影響，使稱量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)物體的實(shí)際質(zhì)量相同。此時(shí),電子秤顯示值使用的是在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下測(cè)得的標(biāo)準(zhǔn)重力加速度g(重力加速度的公認(rèn)數(shù)值）而計(jì)算出的物體重量值，當(dāng)進(jìn)行實(shí)物測(cè)量時(shí)，使用的重力加速度值也是這個(gè)值，亦即g^gfgi，電子秤顯示的數(shù)值就是被稱物體的實(shí)際質(zhì)量值。

為了保證測(cè)得值的準(zhǔn)確性，以及不影響電子秤的整體結(jié)構(gòu)，便于運(yùn)輸?shù)?，要注意以下幾個(gè)問題：

傳感器1要根據(jù)現(xiàn)實(shí)的技術(shù)狀況，盡量選取體積小、測(cè)量范圍最大值小、輸出曲線平直等。

標(biāo)準(zhǔn)物體A的選取，數(shù)值要在傳感器1測(cè)量范圍的2/3以上，并且要使用防磁材料，與傳感器1同時(shí)密封在一個(gè)腔體里，防止灰塵影響。

傳感器2的選擇，要使其在測(cè)量范圍內(nèi)的最大輸出信號(hào)與傳感器1相同。輸出信號(hào)曲線與傳感器1信號(hào)曲線相同或相近似，差距大的地方使用反饋信號(hào)補(bǔ)償。

兩個(gè)傳感器最后的輸出碼數(shù)、分辨力的大小相同。因此，選擇傳感器時(shí)，要相互制約，根據(jù)電子秤的稱量、分辨力等選擇傳感器2，同時(shí)要考慮到傳感器1的輸出曲線。

通過以上對(duì)電子秤的結(jié)構(gòu)改造，減少了重力加速度對(duì)電子秤稱量過程中計(jì)量結(jié)果的影響，為電子秤的廣泛應(yīng)用提供了有力保障。