日本AND愛安德分體式大量程工業精密天平EK610i工作原理

一、基本參數（先定位）

• 型號：EK?610i（一體式，非分體）

• 量程：0–600g

• 分度值：0.01g

• 傳感器：電阻應變式負載傳感器

• 結構：秤盤→傳感器→機身電路→顯示

• 輸出：RS?232C，支持 GLP/GMP

二、通俗版工作原理（3 句話）

1. 放重物 → 傳感器彈性體被壓 → 內部應變片變形 → 電阻變化。

2. 電路把電阻變化轉成電壓信號 → 放大、AD 轉數字 → 微處理器計算。

3. 按 “重量?電壓" 校準曲線換算成克數 → 屏幕顯示；全程應變片 + 惠斯通電橋為核心。

三、技術版工作原理（分模塊）

1. 核心：電阻應變式傳感器（Load Cell）

• 彈性體：鋁合金 / 不銹鋼，受重力產生微小彈性形變（微米級）。

• 應變片：4 片貼在彈性體上，組成惠斯通電橋。

• 受力→應變片拉伸 / 壓縮→電阻 R 改變→電橋失衡→輸出微弱電壓（mV 級），與重量成正比。

2. 信號處理流程

1. 稱重：物體放 SUS304 秤盤 → 力傳遞到傳感器彈性體。

2. 傳感轉換：應變片形變→電阻變化→惠斯通電橋輸出 ΔU ∝ 重量。

3. 放大濾波：儀表放大器放大 mV 信號；低通濾波去振動 / 噪聲。

4. AD 轉換：高精度 ADC（≥16 位）把模擬電壓轉數字信號。

5. 微處理器運算：

• 讀取數字量 → 調用校準系數（出廠 + 用戶校準）。

• 溫度補償（內置 NTC）→ 修正溫漂誤差。

• 計算：重量 = 數字量 × 校準斜率 + 零點。

6. 顯示 / 輸出：LCD 顯示 0.01g；RS?232C 輸出數據。

3. 關鍵公式

• 應變片：ΔR/R = K × ε（K = 靈敏系數，ε= 應變）

• 惠斯通電橋：ΔU ≈ (U?/4) × (ΔR/R)（U?= 橋壓）

• 重量關系：W ∝ ΔU ∝ 數字量

四、與 “分體式大量程（如 GF/GX）" 的區別

• EK?610i（應變片）：

• 一體式、≤600g、0.01g；成本低、抗振好；工業 / 桌面用。

• GF/GX 分體（電磁力 SHS）：

• 分體秤臺 + 表頭、可達幾十 kg、0.1mg；精度高、需防風；實驗室 / 高精度工業。

五、EK?610i 技術

• ACAI：自動計數精度提升，取樣少時自動提示補樣，保證計數準度。

• 比較器：HI/OK/LO 檢重，快速分揀。

• 溫度補償：內置傳感器修正彈性體熱脹冷縮誤差。

六、常見故障與原理關聯

• 讀數不穩：振動→應變片微變→信號波動；處理：調水平、避振。

• 零點漂移：溫度變→彈性體 / 應變片溫漂；處理：預熱、重新校準。

• 稱重不準：傳感器老化 / 過載→彈性體塑性變形→校準曲線偏移；處理：砝碼校準、防過載