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电子秤的原理图解(2)

时间:2017-06-06 10:22来源:未知 作者:y930712 点击:
也就是说,虽然弹簧秤上刻着的是1千克、2千克、3千克之类的刻度,但其实这是长度的测量,这些刻度其实只是一把尺子,刻度的真实含义是弹簧伸长了

也就是说,虽然弹簧秤上刻着的是1千克、2千克、3千克之类的刻度,但其实这是长度的测量,这些刻度其实只是一把尺子,刻度的真实含义是弹簧伸长了1厘米、2厘米、3厘米。如果我们知道物体的重力跟弹簧的伸长尺寸之间的关系,比如说每一千克物体的重力刚好让弹簧伸长1厘米,我们就能用这把「尺子」来测量「重力」。举例来说,挂上某个物体,弹簧伸长了4厘米,我们就知道这个物体的重力能够让这根弹簧伸长4厘米,等比例换算,这个物体的重力就相当于4千克物体的重力。看看,即使是最最简单的弹簧秤,其实也是一个「长度」到「重力」再到「质量」的过程。

那转盘式的弹簧秤又是什么原理呢?不是说我们测量的是长度么?怎么会是一个大表盘呢?

方法也很简单,一个简单的小装置就可以把弹簧的伸长转变为表针的旋转。当弹簧伸长的时候,带动着这个锯条状的金属片移动,锯条上的锯齿再推动齿轮,把直线运动转化成旋转。齿轮再带动着表针旋转,给出最终的读数。

看,这就是最简单的原理图。锯条和齿轮把弹簧的长度变化转换成表针的旋转,这是一个很简单的机械原理。说白了,我们测量的还是这根弹簧伸长的长度。
问题就来了,归根结底,这些「秤」测量的不是质量,也不是重力,而是弹簧的长度。我们知道,弹簧的方向会改变,弹簧不是完全笔直的,弹簧会热胀冷缩,弹簧会生锈,弹簧会越拉越松,弹簧还可能会卡住,这些因素都会大幅影响测量结果。怎么解决这些问题,其实是很复杂的工程问题。
说完了机械的弹簧秤,我们再说说电子秤。电子秤又是什么原理呢?看上去好先进啊!怎么就能直接把重量显示在液晶屏上呢?
好吧,可能你也猜到了,本质上是一样的,电子秤测量的也是弹簧的长度……那问题又来了,弹簧长度是怎么转换成电子读数的呢?您能想出什么好方法吗?
还是最简单的弹簧秤,底下挂重物,弹簧会伸长。想象一下,如果我把一根电线粘在弹簧上会怎么样?电线会随着弹簧的伸长而跟着伸长,与此同时,电线的截面积会变小,因为电线跟着弹簧被拉长拉细了。

现在我们有了新的测量对象,一根随着测量物体的重量逐渐增加而逐渐变细的电线。电线变细意味着什么呢?意味着电阻发生了变化。如果我能知道电阻的变化,是不是就能知道电线的尺寸变化呢?知道了电线的尺寸变化,是不是就能知道弹簧的长度变化呢? (责任编辑:admin)
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