電子軌道衡是用于測(cè)量微量和超微量物質(zhì)的質(zhì)量。它的工作原理是基于牛頓第二定律和電磁感應(yīng)定律，結(jié)合了機(jī)械和電學(xué)原理。

電子軌道衡的核心部件是一根很細(xì)很薄的金屬絲，稱(chēng)為電子秤桿。桿兩端固定在外框中，并平衡的懸掛在一個(gè)導(dǎo)電半球上。當(dāng)物質(zhì)被放置在半球上時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)微小的引力，作用在電子秤桿上。

為了測(cè)量這個(gè)微小的引力，電子軌道衡采用了反饋控制系統(tǒng)。在電子秤桿的一側(cè)，安裝了兩個(gè)小球，它們的距離可以微調(diào)。在桿上方，有一個(gè)光源和一個(gè)光電傳感器，形成一個(gè)閉合光學(xué)系統(tǒng)。

網(wǎng)絡(luò)示意圖，侵刪

當(dāng)物質(zhì)被放置在電子秤桿上時(shí)，桿微微彎曲，并產(chǎn)生一個(gè)小的位移。這個(gè)位移將導(dǎo)致光源和光電傳感器之間的光強(qiáng)發(fā)生變化。當(dāng)位移增大時(shí)，光源發(fā)出的光會(huì)隨之減弱，光電傳感器接收到的光強(qiáng)也會(huì)變小。反之，當(dāng)位移減小時(shí)，光強(qiáng)會(huì)增強(qiáng)。

光電傳感器將測(cè)量到的光強(qiáng)變化轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并通過(guò)放大和濾波等處理，將信號(hào)送入反饋控制系統(tǒng)。反饋控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)電信號(hào)的變化調(diào)整電磁鐵的電流，進(jìn)而改變電子秤桿上的磁場(chǎng)強(qiáng)度。通過(guò)反饋控制，系統(tǒng)可以保持電子秤桿處于平衡狀態(tài)。

在物體被放置在電子秤桿上時(shí)，初始時(shí)電磁鐵的電流是零。隨著物體的放置，由于物體的質(zhì)量產(chǎn)生微小引力，導(dǎo)致電子秤桿產(chǎn)生微小位移，光電傳感器感知到光強(qiáng)發(fā)生變化，電信號(hào)被發(fā)送至反饋控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)電信號(hào)的變化調(diào)整電磁鐵的電流，逐漸增加磁場(chǎng)強(qiáng)度，使電子秤桿重新回到平衡狀態(tài)。整個(gè)調(diào)整過(guò)程是連續(xù)的，直到電子秤桿再次達(dá)到平衡。

因此，電子軌道衡的輸出信號(hào)是連續(xù)變化的。隨著位置變化導(dǎo)致的微小位移會(huì)引起光強(qiáng)的變化，從而產(chǎn)生連續(xù)變化的電信號(hào)。通過(guò)反饋控制系統(tǒng)的調(diào)整，電子秤桿會(huì)再次回到平衡狀態(tài)。

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