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为什么电子秤能称重?

我们去菜场买菜时,在每个摊位都可以看到电子秤。选好要买的蔬菜,放到电子秤上,瞬间就可以看到清晰准确的重量和价格完成交易。在这个看似简单的过程中,你知道电子秤内部发生了什么变化吗?

在研究电子秤是怎么称重之前,先看看弹簧秤是怎么工作的。弹簧秤是通过弹簧的变形度来称量物品的重量的。秤盘中的东西越重,弹簧就会被拉得越长,通过弹簧变形程度,我们就能知道物品的重量。电子秤里面也有一个很小很小的弹簧——应变片。电子秤就是通过它称出物品的重量的。应变片是一种能够让电流通过的导体或者半导体,当有东西压在应变片上时,应变片会像弹簧一样变形。它不是变长,而是变扁。变扁之后的应变片,会影响电流的通过(应变片电阻变大)。通过测量应变片上流过的电流变化电子秤就能知道所称东西的重量了。

但是,即便是很重的东西压在应变片上,它的变形也是很微小的。电子秤为了能检测出这细微的变化,就需要一种能够将电信号放大的滤波电路来帮忙。此外,它还需要滤除电信号的噪声,以提高测量的精度。除了应变片和放大滤波电路,电子秤还有一个大脑——中央处理器。以菜市场的电子秤为例,中央处理器就是负责接收菜价设置的。将菜的单价乘以菜的重量,就得出菜的总价,并将这些信息输出到电子显示屏上。

【知识点】智能化仪表

智能化仪表是一种能够与中央主控系统通信的测量仪表。智能化仪表能够实时或者间隔几小时对环境进行测量。然后周期性地将测量数据上传给中央主控系统,一般周期在几小时到几天之间。中央主控系统也可以通过通信网络对智能化仪表进行控制,如设置测量周期、重启仪表等。某些智能仪表还带有短期记忆和简单数据分析功能。目前智能化仪表主要出现在电表、水表、燃气表等测量仪表中。智能化仪表还能够组成强大的传感器网络,帮助我们更好地保护与利用环境。

【发散思维】未来的智能化仪表还会有什么新功能