从采样到读数：AND EK3000i 电子天平工作流程与原理拆解

一、核心工作原理：电磁力平衡技术的应用

当样品放置在秤盘上，重力使秤盘产生微小位移，触发内置位移传感器（光电检测模块）捕捉位置变化。

位移信号传输至微处理器（MCU），处理器立即向电磁线圈输出补偿电流，在线圈与磁钢的磁场中产生向上的电磁力。

电流大小实时调节，直至电磁力与样品重力平衡，秤盘恢复初始位置，此时电流值与样品质量呈固定比例关系。

经内部标定系数换算，电流信号转化为质量数据，最终通过显示屏输出，全程无机械磨损，响应速度快且精度稳定。

二、完整工作流程：从采样到读数的四步拆解

（一）重力采样与信号捕捉（0.5 秒完成）

样品放置在 SUS304 不锈钢秤盘，重力通过秤盘传递至称重传感器核心组件，引发微米级位移。

内置高精度光电位移传感器瞬间检测该位移，将机械位移量转化为微弱的模拟电信号，避免信号衰减。

信号经前置放大电路初步增强，过滤环境震动带来的干扰信号，确保原始信号纯净度。

（二）信号处理与电磁力补偿（0.8 秒完成）

放大后的模拟信号送入 A/D 转换器，转化为数字信号后传输至主控制芯片（MCU）。

MCU 根据预设算法，计算出平衡重力所需的电流参数，向电磁线圈输出精准电流。

电磁线圈在固定磁场中产生对应电磁力，向上推动秤盘，动态抵消样品重力，直至位移传感器检测到秤盘回归平衡位置，形成闭环控制。

（三）数据换算与功能校准（0.5 秒完成）

MCU 读取电磁线圈的实时电流值，结合出厂标定的 “电流 - 质量" 对应系数，将电流信号换算为质量数据（单位默认 g）。

若开启计数、百分比等模式，数据将进一步通过对应算法处理：计数模式下结合取样数量计算总件数，百分比模式下以参考样品为基准换算比例。

系统自动进行线性误差修正与温度补偿，抵消环境温度变化对传感器的影响，保障数据准确性。

（四）数据输出与显示（0.2 秒完成）

处理后的最终数据传输至显示模块，16mm 高背光 LCD 显示屏快速点亮并呈现读数。

若连接电脑、打印机等外部设备，数据同步通过 RS-232C 接口输出，支持实时存档与打印，满足 GLP/ISO 合规要求。

显示屏保持读数稳定，直至样品移除或按下归零、去皮等操作键，进入下一轮称重循环。

三、关键技术亮点：支撑高效精准称重的核心设计

快速响应机制：优化的电磁力调节算法与高灵敏度位移传感器配合，使整个流程仅需 2 秒即可完成，提升连续称重效率。

抗干扰设计：内置减震器与滤波电路，减少台面震动、气流等环境因素对信号的干扰，确保数据稳定。

过载保护功能：当称重超过 3000g 量程时，系统立即切断电磁线圈电流，显示屏显示 “OVR" 提示，避免传感器损坏。

双电源适配：支持 AC 适配器与镍氢电池供电，断电场景下仍可正常工作，适配移动称重需求。