电子分析天平温度漂移补偿实现与验证

导读:本文解析赛多利斯科学仪器（北京）有限公司关于电子分析天平温度漂移补偿的实现与验证。

来源：未知发布日期：2019-10-11 14:58【大中小】

本文解析赛多利斯科学仪器（北京）有限公司关于电子分析天平温度漂移补偿的实现与验证。

1温度漂移补偿方法
赛多利斯科学仪器（北京）有限公司实现对三台未进行温度漂移补偿的电子分析天平在恒温室内进行温度漂移补偿实验，将各个温度点温度传感器的温度数据和称量采样数据与20℃的采样数据作差即可得到电子分析天平温度漂移、温度敏感部件永磁体与线圈温升的实验数据用作训练样本，对应的温升和温度漂移数据。以永磁体和线圈的温升数据为输入，以温度漂移为输出，设置好模型参数，将输入输出带入模型训练工具中进行训练来建立温度漂移误差模型。得到三台天平温度漂移模型的主要参数。温度补偿模型建立并移植到微控制器后，在不同的称量环境下，当使用电子分析天平进行称量时，微控制器根据温度传感器采集到温度数据和称量数据计算得到对应的温度漂移补偿量，可以实现电子分析天平温度漂移的自动补偿，从而获得准确的称量结果。

2结论
赛多利斯科学仪器（北京）有限公司认为电子分析天平是一种高精密仪器，由于基础材料、精密制造工艺水平低，装配技术落后，电磁力平衡传感器缺乏基础研究等问题，与国际先进水平相比，国内电子分析天平尚有一定的差距，特别是在电子分析天平的温度补偿方面，国内目前使用的硬件补偿方式调试过程繁琐，精度低，不能满足电子分析天平高精度的要求，无法保证电子分析天平的计量性能。针对电子分析天平的温度补偿问题，本文对引起电子分析天平温度漂移的原因进行了深入的分析，在此基础上设计了电子分析天平的硬件补偿电路并完成了基于支持向量机的软件温度补偿方法，取得了良好的结果。

(1）电子分析天平温度漂移机理研究针对目前电子分析天平的温度漂移问题，根据电子分析天平的工作原理深入分析电子分析天平关键部件电磁力平衡传感器内的温度敏感元件永磁体与线圈，和由参考电压基准与取样电阻等组成的恒流源接受电路的温度漂移特性以及它们对电子分析天平的影响，然后简要分析机械称重结构内的横梁、簧片、紧固螺钉等对电子分析天平的温度影响，最后通过ANSYS仿真软件建立永磁体磁路三维模型结构进行有限元热分析，深入研究在线圈发热和热交换作用下，永磁体、线圈和整个磁路结构的温度分布情况和影响模型

(2）分析对比电子分析天平目前所采用的几种永磁体材料及其温度特性，引出本文研究的电子分析天平所使用的永磁体材料；通过对电子分析天平硬件补偿方原理进行分析，设计了基于PT1000的高精度铂电阻恒流源补偿电路。通过对永磁体材料进行磁性能改善，对硬件补偿电路元件进行选型，保证永磁体材料和硬件补偿电路的温度稳定性。

(3）对比分析目前电子分析天平软件补偿方法的优缺点，结合引起电子分析天平温度漂移的原因，通过ANSYS仿真分析合理确定电子分析天平的温度检测点，建立基于支持向量机的电子分析天平温度漂移误差模型进行温度补偿。通过温度补偿实验检验了本文提出的电子分析天平温度漂移补偿方法的效果。

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电子分析天平温度漂移补偿实现与验证

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