| 中文名称 | 电光天平 | 操作方法 | 检查并调整天平至水平位置等 |
|---|---|---|---|
| 别 名 | 电光半自动天平 | 分 类 | 半自动电光天平、电子天平等 |
常见的天平有以下三类:普通的托盘天平、半自动电光天平、电子天平。
普通的托盘天平是采用杠杆平衡原理，使用前须先调节调平螺丝调平。称量误差较大，一般用于对质量精度要求不太高的场合。 调节1g以上质量使用砝码，以下使用游标。砝码不能用手去拿，要用镊子夹。
半自动电光天平是一种较精密的分析天平 ，称量时可以准至0.0001g。调节1g以上质量用砝码，990~10mg用圈码，尾数从光标处读出。使用前须先检查圈码状态，再预热半小时。称量必须小心，轻拿轻放。称量时要关闭天平门，取样、加减砝码时必须关闭升降枢。
电子天平是最新一代的天平，它是根据电磁力平衡原理，直接称量，全量程不需要砝码，放上被测物质后， 在几秒钟内达到平衡，直接显示读数，具有称量速度快，精度高的特点。它的支撑点采取弹簧片代替机械天平的的玛瑙刀口，用差动变压器取代升降枢装置，用数字显示代替指针刻度。因此具有体积小、使用寿命长、性能稳定、操作简便和灵敏度高的特点。此外，电子天平还具有自动校正、自动去皮、超载显示、故障报警等功能。以及具有质量电信号输出功能，且可与打印机计算机联用，进一步扩展其功能，如统计称量的最大值、最小值、平均值和标准偏差等。由于电子天平具有机械天平无法比拟的优点，尽管其价格偏高，但也越来越广泛的应用于各个领域，并逐步取代机械天平。
| 市场价 | 信息价 | 询价 |
1. 检查并调整天平至水平位置。
2. 事先检查电源电压是否匹配(必要时配置稳压器)，按仪器要求通电预热至所需时间。
3. 预热足够时间后打开天平开关，天平则自动进行灵敏度及零点调节。待稳定标志显示后，可进行正式称量。
4. 称量时将洁净称量瓶或称量纸置于称盘上，关上侧门，轻按一下去皮键，天平将自动校对零点，然后逐渐加入待称物质，直到所需重量为止。
5. 被称物质的重量是显示屏左下角出现"→"标志时，显示屏所显示的实际数值。
6. 称量结束应及时除去称量瓶(纸)，关上侧门，切断电源，并做好使用情况登记。
电光天平，又名电光半自动天平就是老式的分析天平，用的是那种金属环的小砝码，精确到万分之一，依靠的是三把玛瑙刀来保证精确度，作为双臂天平，其两臂平衡点是通过投影屏上的标尺来看的，太老式了，不建议使用，效率极其低下，现在很多小型企业仍然沿用。
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electro-OPTical crystal
具有电光效应的晶体材料。在外电场作用下，晶体的折射率发生变化的现象称为电光效应。
电光晶体
外电场作用于晶体材料所产生的电光效应分为两种，一种是泡克耳斯效应，产生这种效应的晶体通常是不具有对称中心的各向异性晶体;另一种是克尔效应，产生这种效应的晶体通常是具有任意对称性质的晶体或各向同性介质。已实用的电光晶体主要是一些高电光品质因子的晶体和晶体薄膜。在可见波段，常用电光晶体有磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、铌酸锂、钽酸锂等晶体。前两种晶体有高的光学质量和光损伤阈值，但其半波电压较高，而且要采用防潮解措施。后两种晶体有低的半波电压，物理化学性能稳定，但其光损伤阈值较低。在红外波段，实用的电光晶体主要是砷化镓和碲化镉等半导体晶体。电光晶体主要用于制作光调制器、扫描器、光开关等器件。在大屏幕激光显示汉字信息处理以及光通信方面也有应用前景。
1.一次电光效应和晶体的折射率椭球
由电场所引起的晶体折射率的变化，称为电光效应。通常可将电场引起的折射率的变化用下式表示:
n=n0+aE0+bE02+……(1)
式中a和b为常数，n0为不加电场时晶体的折射率。由一次项aE0引起折射率变化的效应，称为一次电光效应，也称线性电光效应或普克尔(Pokells)效应;由二次项bE02引起折射率变化的效应，称为二次电光效应，也称平方电光效应或克尔(Kerr)效应。一次电光效应只存在于不具有对称中心的晶体中，二次电光效应则可能存在于任何物质中，一次效应要比二次效应显著。
光在各向异性晶体中传播时，因光的传播方向不同或者是电矢量的振动方向不同，光的折射率也不同。如图1，通常用折射率球来描述折射率与光的传播方向、振动方向的关系。在主轴坐标中，折射率椭球及其方程为
(2)
图1
式中n1、n2、n3为椭球三个主轴方向上的折射率，称为主折射率。当晶体加上电场后，折射率椭球的形状、大小、方位都发生变化，椭球方程变成
(3)
晶体的一次电光效应分为纵向电光效应和横向电光效应两种。纵向电光效应是加在晶体上的电场方向与光在晶体里传播的方向平行时产生的电光效应;横向电光效应是加在晶体上的电场方向与光在晶体里传播方向垂直时产生的电光效应。通常KD*P(磷酸二氘钾)类型的晶体用它的纵向电光效应，LiNbO3(铌酸锂)类型的晶体用它的横向电光效应。本实验研究铌酸锂晶体的一次电光效应，用铌酸锂晶体的横向调制装置测量铌酸锂晶体的半波电压及电光系数，并用两种方法改变调制器的工作点，观察相应的输出特性的变化。
铌酸锂晶体属于三角晶系，3m晶类，主轴z方向有一个三次旋转轴，光轴与z轴重合，是单轴晶体，折射率椭球是旋转椭球，其表达式为
(4)
式中n0和ne分别为晶体的寻常光和非常光的折射率。加上电场后折射率椭球发生畸变，当x轴方向加电场，光沿z轴方向传播时，晶体由单轴晶变为双轴晶，垂直于光轴z轴方向的折射率椭球截面由圆变为椭圆，此椭圆方程为
(5)
其中的称为电光系数。上式进行主轴变换后可得到
(6)
考虑到<<1，经简化得到
(7)
折射率椭球截面的椭圆方程化为
(8)
2.电光调制原理
要用激光作为传递信息的工具，首先要解决如何将传输信号加到激光辐射上去的问题，我们把信息加载于激光辐射的过程称为激光调制，把完成这一过程的装置称为激光调制器。由已调制的激光辐射还原出所加载信息的过程则称为解调。因为激光实际上只起到了"携带"低频信号的作用，所以称为载波，而起控制作用的低频信号是我们所需要的，称为调制信号，被调制的载波称为已调波或调制光。按调制的性质而言，激光调制与无线电波调制相类似，可以采用连续的调幅、调频、调相以及脉冲调制等形式，但激光调制多采用强度调制。强度调制是根据光载波电场振幅的平方比例于调制信号，使输出的激光辐射的强度按照调制信号的规律变化。激光调制之所以常采用强度调制形式，主要是因为光接收器一般都是直接地响应其所接受的光强度变化的缘故。
激光调制的方法很多，如机械调制、电光调制、声光调制、磁光调制和电源调制等。其中电光调制器开关速度快、结构简单。因此，在激光调制技术及混合型光学双稳器件等方面有广泛的应用。电光调制根据所施加的电场方向的不同，可分为纵向电光调制和横向电光调制。利用纵向电光效应的调制，叫做纵向电光调制，利用横向电光效应的调制，叫做横向电光调制。这次实验中，我们只做LiNbO3晶体的横向调制实验。
(1) 横向电光调制
图2
图2为典型的利用LiNbO3晶体横向电光效应原理的激光振幅调制器。其中起偏振片的偏振方向平行于电光晶体的x轴，检偏振片的偏振方向平行于y轴。因此入射光经起偏振片后变为振动方向平行于x轴的线偏振光，它在晶体的感应轴x′和y′轴上的投影的振幅和相位均相等，设分别为
ex′=A0cosωt,ey′=A0cosωt(9)
或用复振幅的表示方法，将位于晶体表面(z=0)的光波表示为
Ex′(0)=A,Ey′(0)=A(10)
所以，入射光的强度是
(11)
当光通过长为l的电光晶体后，x′和y′两分量之间就产生相位差δ，即
Ex′(l)=A,Ey′(l)=A(12)
通过检偏振片出射的光，是该两分量在y轴上的投影之和
(13)
其对应的输出光强It可写成
(14)
由(11)和(14)式，光强透过率T为
(15)
由(7)式
(16)
由此可见，δ和加在晶体上的电压有关，当电压增加到某一值时x′、y′方向的偏振光经过晶体后可产生λ/2的光程差，相应的相位差δ=π，由(15)式可知此时光强透过率T=100%，这时加在晶体上的电压称作半波电压，通常用表示。是描述晶体电光效应的重要参数。在实验中，这个电压越小越好，如果小，需要的调制信号电压也小。根据半波电压值，我们可以估计出电光效应控制透过强度所需电压。由(16)式可得到
(17)
其中d和l分别为晶体的厚度和长度。由此可见，横向电光效应的半波电压与晶片的几何尺寸有关。由(17)式可知，如果使电极之间的距离d尽可能的减少，而增加通光方向的长度l，则可以使半波电压减小，所以晶体通常加工成细长的扁长方体。由(16)、(17)式可得
因此，可将(15)式改写成
(18)
其中U0是加在晶体上的直流电压，Umsinωt是同时加在晶体上的交流调制信号，Um是其振幅，ω是调制频率。从(18)式可以看出，改变U0或Um，输出特性将相应的有变化。对单色光和确定的晶体来说，为常数，因而T将仅随晶体上所加的电压变化。
(2)改变直流偏压对输出特性的影响
①当、Um<<时，将工作点选定在线性工作区的中心处，如图3(a)所示，此时，可获得较高效率的线性调制，把代入(18)式，得
(19)
由于Um<<时
即T∝sinωt(20)
这时，调制器输出的信号和调制信号虽然振幅不同，但是两者的频率却是相同的，输出信号不失真，我们称为线性调制。
②当、Um<<时，如图3(b)所示，把代入(18)式
即T∝cos2ωt(21)
从(21)式可以看出，输出信号的频率是调制信号频率的二倍，即产生"倍频"失真。若把代入(18)式，经类似的推导，可得
(22)
即T∝cos2ωt，输出信号仍是"倍频"失真的信号。
(a)(b)
图3
③直流偏压U0在0伏附近或在附近变化时，由于工作点不在线性工作区，输出波形将失真。
④当，Um>时，调制器的工作点虽然选定在线性工作区的中心，但不满足小信号调制的要求，(19)式不能写成(20)式的形式。因此，工作点虽然选定在了线性区，输出波形仍然是失真的。
【实验仪器】
电光效应实验仪，电光调制电源、接收放大器、He-Ne激光器、二踪示波器和万用表。
(1)晶体电光调制电源。调制电源由-200V-+200V之间连续可调的直流电源、单一频率振荡器(振荡频率约为1kHz)、音乐片和放大器组成，电源面板上有三位半数字面板表，可显示直流电压值。晶体上加的直流电压的极性可以通过面板上的"极性"键改变，直流电压的大小用"偏压"旋钮调节。调制信号可由机内振荡器或音乐片提供，此调制信号是用装在面板上的"信号选择"键来选择三个信号中的任意一个信号。所有的调制信号的大小是通过"幅度"旋钮控制的。通过前面板上的"输出"插孔输出的参考信号，接到二踪示波器的一个通道与被调制后的接收信号比较，观察调制器的输出特性。
(2)调制器。调制器由三个可旋转的偏振片、一个可旋转的1/4波片和一块铌酸锂晶体组成，采用横向调制方式。晶体放在两个正交的偏振片之间，起偏振片和晶体的x轴平行。检偏振片和晶体之间可插入1/4波片，偏振片和波片均可绕其几何轴旋转。晶体放在四维调节架上，可精细调节，使光束严格沿晶体光轴方向通过。
(3)接收放大器。接收放大器由3DU光电三极管和功率放大器组成。光电三极管把被调制了的氦氖激光经光电转换，输入到功率放大器上，放大后的信号接到二踪示波器，同参考信号比较，观察调制器的输出特性。交流信号输出的大小通过"交流输出"旋钮调节。放大器内装有扬声器，用来再现声音调制信号，放大器面板上还有"直流输出"插孔，接到万用表的200mV直流电压档，用于测量光电三极管接收到的光强信号的大小。
电光调制器的基础是电光效应。根据电光晶体的折射率变化量和外加电场强度的关系，电光效应可分为线性电光效应(泡克耳斯效应)和二次电光效应(克尔效应)。因为线性电光效应比二次电光效应的作用效果明显，因此实际中多用线性电光调制器对光波进行调制。线性电光调制器可分为纵向的和横向的。在纵向的调制器中，电场平行于光的传播方向，而横向调制器的电场则垂直于光传播的方向。
电光天平上的砝码
有个很小很小的砝码，被安装进一架名气很大的电光天平里，担任了高度精密的分析工作。
新岗位的一切都令它满意。周围的伙伴个个微笑着向它致意。小砝码感到非常高兴和自豪。
它请教说：“伙计，告诉我，作为一个砝码，我该怎样工作才辱使命呢”
“最要紧的是，”它的同伴回答说，“你必须时刻保持自身的洁净。”
“啊，这是为什么”小砝码感到愕然，“难道我执行的使令，不是去衡量别人，而是来分析自己吗”
“这并不矛盾，”它的同伴说，“如果你自身沾染了灰尘──哪怕是微不足道的，你也就难以对别人作出准确的分析，无法公正地履行自己的使命了。”
可供工矿企业、科学研究机构、高等院校、实验室作精密衡量分析测定之用。
1，调水准气泡，在中间。
2，接通电源，看指针是否在中间零位置。如不在，按3步骤调。
3，关了电源开关调上面两个螺旋，对准中间刻度，重复操作，对中零点位置，有稍微偏差，用下面的微调。
4，加码。
看帖子的人挺多，但就一个人回帖，应该多鼓励回帖哦，我来解答一下吧，我修这个好多年了，有一点心得，按你说的，在-04mg和04mg之间走来走去，刀口没有问题没有裂，有8格的零位变动性，规程只允许1格，你说的是TG328的天平吧！可能有以下几种情况：1 阻尼筒没有起到阻尼作用，它应该在一两周之内停下来，2 拖盘摆动是否能在二三次下也停下来，多了不行少也不好，3 环境有没有振动，4 开启天平是否在快了，5 可能有带针引起的，检查两边和中中刀刀缝是否正确，要有专业的修理工具，
1、检查天平是否水平（天平的后上方装有气泡水平仪，用来指示天平的水平位置，不平可调节前方的螺旋脚），秤盘是否洁净，圈码指数盘是够在“000”位，圈码有无脱位，吊耳是否错位等。
2、调节零点：接通电源，打开升降枢，此时在光屏上可以看到标尺的投影在移动，当标尺稳定后，如果屏幕中央的刻线恰好与标尺的000位置不重合，可拨动投影屏调节杆，移动屏的位置，直到屏中刻线恰好与标尺中的“0”线重合，如果屏的位置已移动到尽头仍调不到零点，则需要关闭天平，调节横梁上的平衡螺丝，再开启天平继续拨动投影屏调节杆，直到调定零点，然后关闭天平，准备称量。
