Magnete per bilancia elettronica

Bilancia elettronica

Una bilancia elettronica è un dispositivo estremamente accurato per la misurazione della massa, ampiamente utilizzato nelle scuole, nei laboratori e nelle fabbriche grazie alla sua precisione, tempi di risposta rapidi, elevata affidabilità e facilità d'uso. Il suo sviluppo è stato significativamente influenzato dai progressi nelle tecnologie dei sensori, dell’elettronica e dei microcomputer. Un'applicazione dei magneti Alnico fusi è il loro utilizzo nel sistema elettromagnetico delle bilance elettroniche.

Principio fondamentale

Il funzionamento di una bilancia elettronica si basa sull'equilibrio tra forza elettromagnetica e gravità. I suoi componenti principali includono un alimentatore, un trasduttore di equilibrio della forza elettromagnetica, un sensore fotoelettrico, una tastiera, un display e un circuito di controllo.

In uno stato senza carico, il trasduttore di equilibrio della forza elettromagnetica rimane bilanciato. Quando un oggetto viene posto sulla bilancia, la posizione della bobina mobile si sposta, alterando l'intensità luminosa rilevata dall'elemento fotosensibile. Questa modifica influisce sulla corrente di uscita, che viene elaborata dal microprocessore. Il microprocessore regola la corrente nella bobina mobile, riportando il trasduttore nella sua posizione originale. Contemporaneamente, il microprocessore converte la variazione di corrente in un segnale digitale, visualizzando rapidamente la massa dell'oggetto.

La forza elettromagnetica FFF generata dalla bobina mobile è uguale alla forza gravitazionale dell'oggetto, che può essere espressa come:

dove mmm è la massa dell'oggetto e ggg è l'accelerazione dovuta alla gravità. L'equazione della forza coinvolge anche l'induzione magnetica BBB, l'angolo θ\thetaθ tra il conduttore elettrificato e il campo magnetico, e la lunghezza effettiva LLL e la corrente III della bobina mobile. In particolare, sin⁡θ=1\sin \theta=1sinθ=1, semplificando l'espressione.

Fonti di errore

Diversi fattori possono portare ad errori nelle bilance elettroniche:

Variazioni dell'accelerazione gravitazionale:Le differenze nell'accelerazione gravitazionale locale possono influenzare le misurazioni.

Cambiamenti di temperatura:Le fluttuazioni di temperatura, causate dalle condizioni ambientali o da un elemento di sovracorrente surriscaldato, possono influire sulle prestazioni. Il preriscaldamento della bilancia prima dell'uso consente al magnete di raggiungere l'equilibrio termico, riducendo gli errori legati alla temperatura.

Magneti e assemblaggio della bilancia elettronica

Per ridurre al minimo gli errori indotti dalla temperatura, sono preferiti magneti con un coefficiente di temperatura basso.Magneti in samario-cobaltooffrono un'eccezionale stabilità termica e supportano un ampio intervallo di misurazione, ma sono costosi. Nella maggior parte dei casi,magneti in Alnico fusosono la scelta ottimale per le bilance elettroniche grazie al loro rapporto costo-efficacia e alle prestazioni affidabili.