Электронные весы¶
Электронные весы — это весы, в которых измерение массы выполняется с использованием электронных датчиков и цифровой обработки сигнала, а результат отображается на электронном дисплее. В отличие от механических весов, электронные не требуют гирь для калибровки в процессе работы, обеспечивают высокую точность и разрешают автоматизировать процесс взвешивания. Широко применяются в торговле, лабораториях, промышленности, медицине и быту.
¶Принцип действия
Основа электронных весов — тензодатчик (тензорезистор), преобразующий механическую деформацию в электрический сигнал. Взвешиваемый объект давит на платформу, связанную с тензодатчиком; сопротивление тензодатчика меняется пропорционально нагрузке. Изменение сопротивления фиксируется мостовой схемой (обычно мостом Уитстона), сигнал усиливается и подаётся на аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Микропроцессор обрабатывает данные, учитывает нулевую точку, дрейф и температурные отклонения, после чего результат выводится на дисплей.
¶Классификация
По назначению электронные весы делятся на несколько групп:
| Тип | Назначение | Точность |
|---|---|---|
| Торговые (напольные, настольные) | Взвешивание товаров в магазинах, на складах | 1–5 г |
| Лабораторные | Научные измерения, химические анализы | 0,001–0,1 г |
| Промышленные | Контроль массы на производстве, дозирование | 1–1000 г |
| Аптекарские | Дозирование лекарственных препаратов | 0,001–0,01 г |
| Бытовые (кухонные, напольные) | Использование в домашних условиях | 1–10 г |
| Весы-таймеры, весы для животных | Специализированные задачи | 1–50 г |
По конструктивному исполнению различают весы настольные (платформа до 40×40 см), напольные (платформа больше, для крупногабаритных грузов) и карманные. По классу точности весы делятся на классы от F1 (лабораторные, высокоточные) до M3 (торговые, низкоточные) в соответствии с международной классификацией OIML.
¶Устройство и характеристики
Ключевые параметры электронных весов:
- Нижний предел взвешивания — минимальная масса, которую прибор способен измерить.
- Верхний предел взвешивания — максимальная масса, допустимая для данной модели.
- Цена деления (разрешение) — наименьшее изменение массы, отображаемое на дисплее.
- Повторяемость — разброс показаний при многократном взвешивании одного и того же груза.
- Нелинейность и гистерезис — отклонения от идеальной линейной зависимости между нагрузкой и показаниями.
Тензодатчики изготавливают из алюминиевых сплавов, нержавеющей стали или титана. В высокоточных моделях применяют датчики с компенсацией температуры и влажности. Питание осуществляется от сети 220 В или от аккумуляторов (литий-ионных, никель-металлгидридных), что позволяет использовать весы в полевых условиях.
¶Применение
В торговле электронные весы с ценникопечатающими функциями и фискальными накопителями являются обязательным элементом контрольно-кассовой техники. В лабораториях высокоточные весы используются для взвешивания реактивов, образцов и прецизионных измерений. На производстве применяются весы для дозирования сырья, контроля готовой продукции и фасовки. В медицине — для взвешивания пациентов (напольные весы с ростомером) и дозирования препаратов. В быту распространены кухонные весы для отмеривания ингредиентов и напольные весы для контроля массы тела.
¶Калибровка и метрология
Точность электронных весов поддерживается регулярной калибровкой — сравнением показаний с эталонными гирями класса E2 или F1. В России поверка весов осуществляется в соответствии с требованиями Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Торговые весы, используемые при расчётах с покупателями, подлежат обязательной поверке; результаты взвешивания на неповеренных весах могут быть оспорены в судебном порядке.
¶История
Первые электронные весы появились в 1960-х годах в США и Японии. В СССР серийное производство электронных весов началось в 1970-е годы; одним из пионеров отрасли стал завод «Метрология» в Подольске. К началу 1990-х годов электронные весы вытеснили механические в большинстве сфер применения благодаря меньшей стоимости, компактности и возможности интеграции с кассовыми системами.
Источники:
- ГОСТ Р 53228-2008. Весы электронные. Общие технические требования.
- OIML R 76. Невзвешенные весы. Международная рекомендация.
- Справочник по метрологии: весоизмерительные приборы.