第五組專題製作
題目:磅秤
組長:林忠誼
組員:郭育豪
李伯賢
許琮琦
黃昱豪
許瑞顯
目錄
1.
古代秤………
2.
天平………
3.
彈簧秤……….
4.
彈簧秤………....
5.
電子秤………..
古代秤
原理:利用類似天平的的方式，由砝碼去比較待測物重量，利
用槓桿原理移動砝碼位置，使桿子平衡。
構造
全長:60cm
砝碼重量:12兩(0.45公斤)
測較重物的基準握把距離鉤子4公分 測較重物的基準握把距離鉤子4公分
平衡桿上的刻度
左上圖(測比較輕的物體使用):
2個刻度1兩重 1斤16兩
1斤10.2公分 1兩0.6375公分
左下圖(測比較重的物體使用):
1個刻度2兩重 1斤3.8公分 1兩0.2375公分
古代秤的使用方法
1.
拿取秤子的基準握把
2.
先將待測物放到鉤環上
3.
將砝碼移動到讓桿子平衡的位置
4.
讀取刻度.重量
天平
天秤的構造：
在一剛性長條支撐物中點下設一支點,
使兩端可自由上下運動,兩端點裝置載物平台即 完成.
(此長條支撐物重量越輕,量測時的敏感度越高.)
天平簡介
天平是最原始的計重秤，是一種測量物體重量 的裝置，一般構造為一根直柱上支著一根橫桿，
而桿的兩端則各懸掛著一個小盤。當進行測量 重量時，其中一邊的小盤放置被測量的物品，
另一邊則放置若干數量的砝碼，使兩端呈平衡
狀態，屆時只要計算砝碼的重量，便可得知該
物品的重量。
天秤的原理
天平是運用槓桿原理：當天平平衡時代表天平
兩側的力矩相等，而在槓桿原理中，力矩等於
力乘於力臂(天平的兩邊力臂通常相等)，因此兩
側的”力”是相等的，也就是說”重量相等:”，而在
大部分的星球上，重量與質量的比值是固定的
(這個值就是所謂的重力加速度)，因此質量也相
等。所以我們將欲測量質量的物體擺在天平的
一端，然後用已知質量的砝碼放在天平另的一
端，當天平平衡時，就代表欲測量質量的物體
與砝碼的質量相等。
物理實驗中的天平
物理實驗中的天平主要 由左右兩個托盤、指針、
砝碼和游碼組成。使用
時先進行調零操作，即
使得當左右盤均不放置
物體、游碼為零時指針
指向正中央。然後在左
盤放上待測物體，在右
盤按照從大到小的順序
用鑷子放置砝碼，再微
調游碼，使指針保持對
準正中央。此時，待測
物體的質量等於砝碼示
數之和加上游碼的示數。
彈簧秤
彈簧秤原理
彈簧秤分壓力和拉力兩種類型，壓力彈簧秤 的托盤承受的壓力等於物體的，秤盤指針鏇 轉的角度指示所受壓力的數值。拉力彈簧秤 的下端和一個鉤子連在一起（這個鉤子是與 彈簧下端連在一起的），彈簧的上端固定殼 頂的環上。將被測物掛在鉤上，彈簧即伸長
，而固定在彈簧上的指針隨着下降。由於在
彈性限度内，彈簧的伸長與所受之外力成正
比，因此作用力的大小或物體重力可從彈簧
秤的指針指示的外殼上的標度數值直接讀出。
彈簧秤原理
彈簧秤是利用彈簧具有固定的彈性係數而設計的，原理是運用地心引力使鉤在彈簧上
面的物體改變彈簧的長度
公式: Mg=kΔx
( M為物體重量、 g為重力加速度、 k為彈性係數,、Δx為彈簧長度的變化量)
不同的彈簧有不同的彈性係數。 彈性係數越大, 彈簧越不易伸長。
市場磅秤利用所秤物重量對彈簧造成位移，再將此位移用表格表現出來，得知其重量。
【各種秤的基本原理】
利用彈簧的彈性測量重量：如彈簧秤、磅秤、體重計。
利用槓桿原理測量重量：如桿秤、天平、翹翹板。
彈簧秤構造
彈簧秤的主要構造是在彈簧秤內有一個鋼絲製成的彈簧
彈簧秤
彈簧秤概述
彈簧秤又叫彈簧測力計，是一種用來測量力的大小的工具。彈簧秤是 一種利用彈簧的形變與外力成正比的關係制成的測量作用力大小的裝 置。或者利用彈簧的變形來測量物體重量。作用力或重量的大小可以 從彈簧秤的指針和外殼上的標度直接讀出。
彈簧秤可根據其運作原理細分為拉力彈簧秤和壓力彈簧秤。
彈簧秤分壓力和拉力兩種類型，壓力彈簧秤的托盤承受的壓力等於物 體的重力，秤盤指針鏇轉的角度指示所受壓力的數值。拉力彈簧秤的 下端和一個鉤子連在一起（這個鉤子是與彈簧下端連在一起的），彈 簧的上端固定在殼頂的環上。將被測物掛在鉤上，彈簧即伸長，而固 定在彈簧上的指針隨着下降。由於在彈性限度内，彈簧的伸長與所受 之外力成正比，因此作用力的大小或物體重力可從彈簧秤的指針指示 的外殼上的標度數值直接讀出。
在使用時應注意所測的重力或力不要超過彈簧秤的量度範圍，還 應注意彈簧秤上的分度值，檢查在彈簧秤未掛物體時指針是否指在零 刻度，若不在零刻度可扭動指針進行修正。未掛物體前，最好輕輕地 來回拉動掛鉤幾次，防止彈簧指針卡在外殼上。此外還應注意勿使彈 簧和指針跟外殼摩擦，以免誤差過大。
彈簧秤動作原理
西元1678年，英國的科學家兼發明家虎克（Robert Hooke），提出
「虎克定律」在彈性限度內，彈簧的伸長量與所受力量的大小成正比，
這正是1776年彈簧秤問世背後所依據的發明原理
根據虎克定律: 彈力=彈力係數X位移
利用彈簧在被測物重力作用下的變形來測定該物質量的衡器。
羅伯特·虎克(右圖)
彈簧具有受力後產生與外力相應的變形的特性。根據虎克定律，
彈簧在彈性極限内的變形量與所受力的大小成正比。稱重時，彈簧變 形所產生的彈性力與被測物的重量(重力)相平衡，故從變形量的大小 即可測得被測物的重量,進而確定其質量。彈簧秤的稱量可從1毫克到 數十噸。其中,載荷在2mg以下的，采用石英絲彈簧；載荷在5g以下的，
采用平卷彈簧；載荷量更大的，采用螺鏇彈簧和盤形彈簧。
常見的彈簧秤是使用螺鏇彈簧制成的彈簧案秤。在被測物放入秤 盤後，螺鏇彈簧在被測物重力作用下被拉伸，拉伸時通過杠杆裝置使 齒條作直線運動而帶動齒輪指針軸鏇轉。當彈簧被拉伸產生的彈性力 與被測物重力平衡時，指針就在刻度盤上指示被測物的重量值。
彈簧秤動作原理
受力後彈簧還是受往
下的力量伸長，再連
結刻度線顯示
彈簧秤構造
外觀 彈簧秤內部構造
彈簧秤優缺點
結構簡單、讀數直觀
彈簧具有彈性滯後的特性
易受溫度等外界條件變化的影 響
其准確度、靈敏度較低
稱重結果會因重力加速度的不 同而有所差異
彈簧秤優點 彈簧秤缺點
電子秤
工作原理:
秤重物品經由裝在機構上的重 量感應器，將重力轉換為電
壓或電流的類此訊號，經放大 及濾波處理後由A/D處理器轉 換為數位
訊號，數位訊號由中央處理器 (CPU)運算處理，而周邊所須要 的功能
及各種介面電路也和CPU連接 應用，最後由顯示幕以數位方 式顯示。
示意圖：
電子秤的構造
1. 外殼及荷重板 CASE AND LOADING PLATE 外觀造型
2. 荷重檢出機構 LOAD CELL
功能
測 試 最 大 荷 重 (kgf) 速 度 (mm/min) Stroke (mm ) 變 位 檢 出 方 式 線 性 量 規
3. 類比轉數位轉換模組 A/D CONVERTOR
類比轉數位模組上,藉由PC控制多通道高解析類比轉數位模組做取樣,判斷取樣是否正確
4. 數字顯示單元模組 DIGITIAL DISPLAY
電源管理 IC 解決方案的涵蓋範圍從標準 IC 到高效能插入式模組、變壓器、數位電源和整合式電源模組 等。
電子秤分類
1按原理分：電子秤機械秤機電結合秤 2按功能分：計數秤計價秤計重秤
3.按用途分：工業秤商業秤特種秤
4.按放置位置分類：桌面秤指全稱量在30Kg以下的電子秤；台秤：指全 稱量在30-300Kg以內的電子秤；地磅：指全稱量在300Kg以上的電子 秤
精密天平:
5.按精確度分類： I級：特種天平精密度≥1/10萬；II級：
6.高精度天平1/1萬≤精密度＜1/10萬III級
7.中精度天平1/1000≤精密度＜1/ 1萬IV級： 普通秤 1/100≤精密度＜
1/1000。嬰兒體重器 50克 快遞秤 廚房秤
電子秤特點
1.實現遠距離操作 2.實現自動化控制
3.數字顯示直觀、減少人為誤差 4.準確度高、分辨率強
5.測量範圍廣
6.特有功能：扣重、預扣重、歸零、累計、警示等;
7.維護簡單 8.體積小
9.安裝、校正簡單
10.智能化電子秤，反應快，效率高
