Was ist eine elektronische Waage?
Eine elektronische Waage ist ein Messgerät, das zur Bestimmung der Masse eines Messobjekts verwendet wird.
Die beiden gebräuchlichsten Arten von elektronischen Waagen sind die elektromagnetische Kraftwaage (elektromagnetischer Typ) und die Wägezelle. Elektronische Waagen nutzen die elektromagnetische Kraft anstelle von Gewichten in Waagen und zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, sehr genaue Messungen durchzuführen. Andererseits sind sie in der Regel sehr komplex aufgebaut und lassen sich nur schwer miniaturisieren.
Elektronische Waagen mit Wägezellen nutzen den elektrischen Widerstand anstelle der elektromagnetischen Kraft, um Messungen durchzuführen. Da die Struktur einfacher ist als die des elektromagnetischen Kraftausgleichs, können große Produkte relativ leicht hergestellt werden. Andererseits sind sie in Bezug auf die Genauigkeit den elektromagnetischen Waagen unterlegen.
Anwendungen von elektronischen Waagen
Es gibt verschiedene Arten von elektronischen Waagen mit unterschiedlichen Messprinzipien.
Bei der elektromagnetischen Kraftausgleichsmethode wird die elektromagnetische Kraft als Ersatz für Gewichte verwendet, um ein Wägegut in einer Auffangschale auszugleichen und das Gewicht zu messen. Wobei eine nach unten gerichtete Kraft ausgeübt wird, indem ein elektrischer Strom durch eine Kraftspule geleitet wird. Die Auswuchtung wird durch die Steuerung des Stromwerts der Kraftspule kontrolliert, während die Auswuchtposition mit einer Lichtquelle und einem Positionssensor überprüft wird. Das Gewicht wird durch Ablesen des Stromwerts zu diesem Zeitpunkt abgelesen.
Wie bereits erwähnt, zeichnen sich elektronische Waagen mit elektromagnetischem Kraftausgleich durch hochpräzise Messungen aus. Aus diesem Grund werden sie in elektronischen Waagen für analytische Zwecke eingesetzt, die für Experimente bestimmt sind, bei denen eine hohe Präzision erforderlich ist. Es ist jedoch wichtig, sie bei Bedarf zu kalibrieren, um genaue Messungen zu erhalten.
Bei der Wägezellenmethode wird das Gewicht anhand der Auslenkung eines Dehnungsmessstreifens aus Aluminium oder einem anderen Material abgelesen. Die am Dehnungsmessstreifen befestigten Dehnungsmessstreifen dehnen sich aus und ziehen sich zusammen, was eine Änderung des elektrischen Widerstands bewirkt. Das Gewicht wird gemessen, indem diese Widerstandsänderung als elektrisches Signal abgelesen wird.
Elektronische Waagen mit Wägezellen zeichnen sich durch ihren einfachen Aufbau aus. Sie werden in großen elektronischen Waagen, wie z. B. in Waagen, aber auch in kleineren Waagen verwendet, wenn Kosteneinsparungen erwünscht sind.
Auswahl einer geeigneten elektronischen Waage
Bei der Auswahl einer elektronischen Waage ist es notwendig, je nach den Eigenschaften des zu messenden Gutes und dem Verwendungszweck eine geeignete Waage auszuwählen.
Zunächst einmal muss die Waage eine Untertasse haben, die der Größe des zu messenden Produkts entspricht.
Der Wägebereich ist die maximale Menge, die das Gerät genau messen kann. Das Gewicht des zu messenden Objekts muss innerhalb des Wägebereichs liegen.
Die Mindestanzeige ist der kleinste Wert, den das Gerät bei einer Messung anzeigen kann, und sollte so gewählt werden, dass das zu messende Objekt genau gemessen wird. Es ist wichtig zu beachten, dass die Mindestanzeige nur der kleinste Wert ist, der angezeigt werden kann, was nicht bedeutet, dass das Gerät bis zu einer Probe dieses Wertes genau messen kann. Das kleinste Gewicht, für das ein Objekt genau gemessen werden kann, ist der Mindestwägewert, d. h. die kleinste Größe, für die die doppelte Standardabweichung wiederholter Messungen mit einer Wahrscheinlichkeit von 95,4 % unter 0,10 % liegt. Wenn die Messgenauigkeit wichtig ist, sollte auch auf die Linearität und Wiederholbarkeit des Instruments geachtet werden. Je höher die Messgenauigkeit ist, desto teurer wird das Gerät. Daher ist es wichtig, das geeignete Gerät entsprechend der gewünschten Messgenauigkeit auszuwählen.