水分測(cè)定電子天平主要由紅外烘箱、溫度傳感器、PID溫度控制、信號(hào)調(diào)理電路、電磁力平衡機(jī)構(gòu)、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、LCD顯示器、打印與通訊接口等部分組成。

    整個(gè)水分測(cè)定過(guò)程由單片機(jī)控制。紅外烘干箱內(nèi)的溫度傳感器1將溫度信號(hào)送入單片機(jī),單片機(jī)根據(jù)鍵盤(pán)設(shè)定溫度及實(shí)測(cè)溫度,通過(guò)PID控溫電路實(shí)現(xiàn) 對(duì)烘箱的控溫。同時(shí)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換及電阻采樣,電磁力平衡傳感器將被測(cè)試樣質(zhì)量轉(zhuǎn)換為電信號(hào),并通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路后送入A/D轉(zhuǎn)換器。由單片機(jī)給出顯示、 打印或向上位機(jī)輸出測(cè)量結(jié)果。

　　水分測(cè)定電子天平稱量范圍0~100 g,感量為0·001 g,允許誤差為0·002 g。質(zhì)量稱量原理為:秤盤(pán)加載前,磁力平衡傳感器處于平衡狀態(tài),發(fā)光二極管D1的光被遮光片*擋住,光敏電池D2的輸出電壓為0。秤盤(pán)加載后,電磁力平 衡傳感器的可動(dòng)部分帶動(dòng)遮光片發(fā)生位移,從而使光敏電池D2產(chǎn)生電壓輸出信號(hào),該電壓信號(hào)經(jīng)PID調(diào)節(jié),產(chǎn)生一個(gè)逐漸增大的電流I并流經(jīng)動(dòng)圈及取樣電阻。 載流動(dòng)圈在永磁體的磁場(chǎng)作用下,將產(chǎn)生向上的力F,使電磁力平衡傳感器的可動(dòng)部分向上移動(dòng),力F逐漸增大直至可動(dòng)部分回到初始平衡的位置,光敏電池D2的 輸出電壓為0。此時(shí),電流I正比于被稱試樣質(zhì)量m,B為永磁體氣隙中的磁感應(yīng)強(qiáng)度;L為動(dòng)圈的導(dǎo)線長(zhǎng)度;g為重力加速度。在對(duì)試樣的紅外加熱期間,水分測(cè)定電子天平每隔5秒測(cè)量并記錄試樣質(zhì)量。若連續(xù)10次測(cè)量結(jié)果相差小于0·005 g,則認(rèn)為達(dá)到恒重狀態(tài),此時(shí)停止對(duì)試樣的烘干,計(jì)算輸出試樣水分百分比含量。