[其他]电子天平

说明书

本发明涉及电子磁力平衡式电子天平。电磁力平衡式电子天平，一般是靠永久磁铁产生磁场，使流过置于磁场内的驱动线圈中的电流产生电磁力。控制这个电流的大小使电磁力同载荷相平衡，根据电流的大小计量出载荷的大小。

原来的这种电子天平存在下述问题，即需根据载荷的大小，改变流经驱动线圈的电流值，这样，驱动线圈的发热量就要随着载荷大小的变化而变化，由此造成温度的变化，进而引起磁场强度变化，这就造成天平灵敏度的改变，也就难以进行准确的测量了。

以解决这个问题为目的，提出“特开昭56-157821号”方案。如果采用这项发明，则可在0.1秒以内的极短的固定周期内，转换流经驱动线圈的电流方向;在这个周期内保持正、负方向的电流的大小不变，而使其流过的时间的比例改变，或者在这个周期内，使正、负方向电流流经的时间相等，而使正、负方向电流的大小改变。就是说相对于电流的“0电平”正、负方向互相交错的电流脉冲，控制驱动线圈产生的电磁力。于是，在上述周期内，根据从正向电流的大小与其流经时间的乘积中减去负向电流的大小与其流经时间的乘积的差值来计量载荷的大小。按这种构成方式，每个周期内流过驱动线圈的电流的绝对面积不随载荷的大小而变化，而成为一个定值，这样驱动线圈的发热量总可保持为一个恒定值。

在上述的“特开昭56-157821号”发明的基础上，要使电子天平有几个量程时，可采用下列方式。一种是使流经驱动线圈的电流正、负峰值间隔的大小变化的方式;另一种是峰值间隔的大小不变而改变驱动线圈的匝数的方式。然而，不管哪种方式，在每个量程内上述的目的和效果是能够达到的，可是，却产生了量程不同时，驱动线圈的发热量不同的问题。这对精度较高的电子电平来说，使其灵敏度受到不良的影响。

本发明可以看成是对“特开昭56-157821号”发明的完整补充。不管是多量程的电子天平也好，还是改变量程也好，总能够使驱动线圈的发热量保持恒定，这就是本发明提出的电子天平所要达到的目的。

参照与实施例相应的图1和图2来说明一下要达到上述目的而应采用的结构形式。本发明是这样一种电子天平，天平内设有电流换向器8，它按规定的周期改变流经放在磁场中的驱动线圈2中的电流方向，控制从电流换向器来的电流，使其在驱动线圈中所产生的电磁力同载荷相平衡。同时根据从这个周期中的正向电流与其流经时间的乘积中减去负向电流与其流经时间的乘积的差值，计量出载荷的大小。该天平的特征是：设有几个驱动线圈2（如2a和2b两个），通过转换开关13把各个驱动线圈（2a和2b）串联起来，靠这个转换开关13的动作改变驱动线圈（2a和2b）相对于电流换向器8的联接方向，从而变更天平的量程。

例如，就像图5（B）中所示的流经磁场中的线圈的电流那样，在规定的周期T内，正向电流i和负向电流-i的大小相等，改变它们流经的时间比例就能使线圈内产生的电磁力变化，但是，线圈的发热量却是相等的。在图2中，如果驱动线圈2a和2b确匝数分别设为N₁和N₂，把转换开关13倒向实线所示位置，则成为把两个驱动线圈2a和2b按匝数相加的方向接到换向器8上，驱动线圈总体具有N₁+N₂的匝数;如果把转换开关13倒向虚线位置，则驱动线圈2b相对于电流换向器8的联接方向便反过来了，从驱动线圈的总体效果来看，所产生的电磁力实际上同N₁-N₂匝数的情况是等效的。因此，靠转换开关13的动作，在不改变流经驱动线圈的电流大小的情况下，而使测量的量程能按1： (N₁－N₂)/(N₁＋N₂) 变化。

下面按图纸说明一下本发明的实施例

图1是表示本发明的实施例的方框图，图2是它的驱动线圈2a、2b和电流换向器8，以及转换开关13的连接图。

在由以永久磁铁为主体构成的磁路系统1形成的磁场中，放置两个驱动线圈2a和2b。这些驱动线圈2a和2b被相同的框架支撑着，并固定在连接着图示的计量盘的横梁上。计量盘上的载荷使驱动线圈2a、2b产生位移，这个位移由位移传感器3检测出来。位移传感器3的输出经放大器4，PID调节器5输入到电压-时差变换电路6。