電子天平基礎(chǔ)之衡器原理

發(fā)布日期：2014-06-13 11:36:01

信息摘要：

    解放以前，我國的度量衡很不統(tǒng)一，有的采用市制(10兩或16兩1斤)，有的采用公制，還有采用英制的，非?；靵y。衡器的生產(chǎn)技術(shù)也很落后，只能制造木桿秤、臺秤和修理一些簡單的地中衡等。
    解放以后，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的衡器工業(yè)也有了很大發(fā)展，已能夠自行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)軌道衡、地中衡、地上衡、秤量車、配料秤、吊秤、定量秤、皮帶秤、港口秤、射流液化秤，以及電子或機(jī)電結(jié)合式的自動秤等百余種產(chǎn)品。
    我國的衡器工業(yè)雖然比解放前有了很大發(fā)展，但是與國際上衡器生產(chǎn)先進(jìn)的國家比較，還存在著很大差距。這些國家衡器生產(chǎn)的共同特點(diǎn)是:品種多(有的多達(dá)千余種)，精密度高(電子秤的精度，都在千分之一以上)，自動化的比重大，發(fā)展速度快。目前他們已從五十年代的機(jī)械秤、六十年代的機(jī)電結(jié)合秤和七十年代的電子秤，向動態(tài)計(jì)量發(fā)展。今后的衡器，將以數(shù)字儀表、傳感器和計(jì)算機(jī)為主體，更多地利用程序控制裝置及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，大量采用集成電路，向超小型發(fā)展;并利用改變物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，壓電效應(yīng)，物質(zhì)的磁力控制特性，以及輻射吸收作用(即無接觸計(jì)量)和其它先進(jìn)技術(shù)來改進(jìn)衡器。我國的衡器工業(yè)也將在加速實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化的進(jìn)程中，積極學(xué)習(xí)和引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)，加強(qiáng)科學(xué)研究，努力進(jìn)行技術(shù)革新和技術(shù)改造，向微型信息處理裝置、電傳打印、電子計(jì)算機(jī)的全自動化衡器和動態(tài)計(jì)量發(fā)展。

衡量就是用不同類型的衡器稱量各種物體的重量和質(zhì)量。
    談到衡量問題，首先要對重量和質(zhì)最有明確的理解。重量與質(zhì)量這兩個(gè)概念，人們往往混淆不清，甚至把兩者等同起來。
    一般說來，物體的質(zhì)量所表示的是這個(gè)物體中含有物質(zhì)的多少，是該物體固有的量，不以其所在地理位置為轉(zhuǎn)移，是一個(gè)恒量。質(zhì)覺和重量兩者有密切的聯(lián)系，但卻是完全不同的兩個(gè)物理量。在物理學(xué)及力學(xué)中，質(zhì)量表示物體的慣最，因?yàn)槲矬w的質(zhì)量越大，它的慣量就越大，所以說物體的質(zhì)量是物體慣2的量度。
    例如，當(dāng)我們用手觸動任一物體時(shí)，就可以使本來靜止的物體發(fā)生運(yùn)動，通常說我們對這個(gè)物體施加了力。又如，有大小和材料完全相同的兩個(gè)桶都盛著水，一個(gè)是滿桶的，另一個(gè)是半捅的，當(dāng)用同樣的速度把它們提起來的時(shí)候，我們就會感到所要用的力是不一樣的，提起滿桶水所用的力，要比提起半捅水所用的力大。很顯然，這是因?yàn)闈M桶水的量比半捅水的量要多的緣故.;
    物體的重量是一個(gè)向量，即是具有著力點(diǎn)(重心)和方向(向地心)的量(也叫矢量)。它是隨物體在地球表面所處位置的不同而有所改變的。一切物體都受地球的吸引，這種吸引力叫做重力。物體所受重力的大小叫做物體的重kio據(jù)萬有引力定律:離地心愈近，所受到的地心吸引力愈強(qiáng);海拔愈高，離地心愈遠(yuǎn)，引力愈小。例如，由于地球是橢回形的，從地心到
赤道的長度大于從地心到兩極的長度，因此在赤道上吸引物體的力要小于在兩極上的力。又如，在緯度為45。的海平面上是1千克重的物體，拿到赤道去衡量，它的重量只有0.9973千克重，拿到北極卻有1.0026千克重，拿到北京它的重址又變成0.9995千克重了。這就證明:物體的重量不是一個(gè)恒量，而是隨其在地球表面所處位置的不同而改變的。同一物體，在地球上各個(gè)地方的重量是不一樣的。

(向地心)的量(也叫矢量)。它是隨物體在地球表面所處位置的不同而有所改變的。一切物體都受地球的吸引，這種吸引力叫做重力。物體所受重力的大小叫做物體的重kio據(jù)萬有引力定律:離地心愈近，所受到的地心吸引力愈強(qiáng);海拔愈高，離地心愈遠(yuǎn)，引力愈小。例如，由于地球是橢回形的，從地心到
赤道的長度大于從地心到兩極的長度，因此在赤道上吸引物體的力要小于在兩極上的力。又如，在緯度為45。的海平面上是1千克重的物體，拿到赤道去衡量，它的重量只有0.9973千克重，拿到北極卻有1.0026千克重，拿到北京它的重址又變成0.9995千克重了。這就證明:物體的重量不是一個(gè)恒量，而是隨其在地球表面所處位置的不同而改變的。同一物體，在地球上各個(gè)地方的重量是不一樣的。

    綜上所述，質(zhì)量和重量是有區(qū)別的，主要區(qū)別是:
    1.物體的質(zhì)量是一個(gè)恒量，把它放在任何地方，它的質(zhì)量大小都是一樣的。物體的重位卻不是恒量，重量的大小，隨物休所處的不同地理位置而改變。
    2.質(zhì)量是沒有方向性的物理量，是標(biāo)量，重量是有方向的矢量。由于地心的吸引力，它的方向總是垂直向下的。

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