秤和天平可能用于類似的事情，但是了解它們產(chǎn)生重量的方式的不同會(huì)告訴您它們的不同用途。許多人使用“比例”和“平衡”一詞來表示相同或相似的事物。在使用秤和天平的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)確定要精確測量的內(nèi)容時(shí)，這可能會(huì)造成混淆。

做什么尺度

測量體重時(shí)通常使用磅秤。他們測量作用在質(zhì)量上的力，并使用公式計(jì)算地球上物體的重量，以確定其重量。秤的類型在其工作方式上可能有所不同。現(xiàn)代稱重秤有時(shí)會(huì)使用排列在一起的彈簧組，以便秤可以測量彈簧壓縮的量來確定重量。

其他秤使用應(yīng)變計(jì)稱重傳感器。這些設(shè)備在受力時(shí)會(huì)略微壓縮，從而可以測量應(yīng)變計(jì)中的電阻，即測量通過稱重傳感器的電流的設(shè)備。該電路中的電阻與放置在秤上的重量相關(guān)，因此可以測量該電阻的變化并將其轉(zhuǎn)換為重量。

秤通常用于不需要精確度和天平復(fù)雜性的應(yīng)用中。這意味著您在健身房或自己的家中以及在稱重食品成分的地方踩秤時(shí)會(huì)看到用處。其他類型的磅秤包括機(jī)械磅秤，該機(jī)械磅秤通過重量或由于使用了上述應(yīng)變儀的數(shù)字磅秤而直接將針轉(zhuǎn)動(dòng)多少來直接測量質(zhì)量。

做什么平衡

另一方面，天平告訴您放置在天平平臺上的任何物體的質(zhì)量。他們根據(jù)天平使用的相同原理，根據(jù)擺在天平平臺上的重量來計(jì)算該重量。但是，尤其是通常使用一種力恢復(fù)機(jī)構(gòu)來構(gòu)建天平，該力恢復(fù)機(jī)構(gòu)可抵抗物料在天平上的重力。該恢復(fù)力是導(dǎo)致物體以零凈力返回平衡的原因。

與秤相比，天平更復(fù)雜，通常在實(shí)驗(yàn)室，大學(xué)研究中心，醫(yī)療機(jī)構(gòu)和類似的研究環(huán)境中更常見。通常，它們也可以比刻度更精確。

不同類型的稱重天平可以包括將質(zhì)量樣本稱量為克的微量天平，還可以測量重量的微小變化的分析天平和精密天平，其重量范圍比分析天平大，但精度較低。精密天平可以以克為單位測量質(zhì)量，精度zui高可達(dá)兩位或三位小數(shù)。分析天平可以達(dá)到更高的精度，zui多可以保留小數(shù)點(diǎn)后四位，微量天平可以以克為單位告訴您質(zhì)量，zui多可以小數(shù)點(diǎn)后六位。

盡管秤和天平之間存在這些差異，但即使在科學(xué)家之間，術(shù)語“秤”和“天平”仍可相對互換使用（由術(shù)語“天平”給定），尤其是考慮到天平的使用機(jī)制也可以衡量質(zhì)量和天平的使用也可以測量體重。更詳細(xì)地了解這些機(jī)制可以幫助您在必要時(shí)識別差異。

秤和天平上的重量

人們想到天平或秤時(shí)，通常會(huì)看到兩個(gè)相互連接的質(zhì)量，它們在一個(gè)樞軸上相互稱重。確定質(zhì)量或重量的原始形式已經(jīng)存在了數(shù)百年，顯示了許多秤和天平分別用于確定重量或質(zhì)量時(shí)使用的重力物理。

秤和天平可以分別測量重量和質(zhì)量，但是它們依賴于控制物體上重力的相同物理原理。使用牛頓第二定律，可以將物體F的力測量為物體質(zhì)量m乘以其加速度a的乘積，使用F = ma。由于物體重力W向地球的拉力是使用g加速度（重力加速度）的力，因此可以將方程式重寫為物體質(zhì)量m的W = mg。

在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)使用的位置校準(zhǔn)秤和天平，因?yàn)橹亓铀俣仍诘厍虿煌糠值淖兓赡芨哌_(dá)0.5％。校準(zhǔn)天平或天平后，對于科學(xué)儀器而言，重量和質(zhì)量之間的轉(zhuǎn)換非常簡單。

彈簧秤

秤和天平可以將此力與其他力相加，例如響應(yīng)放置在樂器表面上的重量而導(dǎo)致的彈簧長度變化。這些彈簧根據(jù)胡克定律膨脹和壓縮，該定律告訴您，作用在彈簧上的力（例如物體的重量）與彈簧移動(dòng)的距離直接相關(guān)。

以類似于牛頓第二定律的形式，對于外加力F，彈簧剛度k和彈簧移動(dòng)的距離x，該定律為F = kx。

彈簧秤可以靈敏而精確地測量質(zhì)量，以磅為單位。當(dāng)您踏上浴室磅秤時(shí)，其內(nèi)部的彈簧會(huì)壓縮，使指針或刻度盤旋轉(zhuǎn)直到顯示出您的體重。不幸的是，由于通常長時(shí)間使用彈簧，彈簧秤可能會(huì)松弛。這會(huì)導(dǎo)致彈簧失去能力，自然膨脹和收縮。因此，需要對其進(jìn)行適當(dāng)且不斷地校準(zhǔn)，以防止發(fā)生這種情況。

除了胡克定律外，您還可以使用楊氏模量（或彈性模量）來確定在施加重量時(shí)弦將壓縮多少。定義為應(yīng)力與應(yīng)變之比，對于楊氏模量E，應(yīng)力ϵ（“ε”）和應(yīng)變σ（“ sigma”），由E = ϵ /σ給出。

對于該方程式，應(yīng)力以單位面積的力表示，應(yīng)變是長度的變化除以原始長度。楊氏模量測量材料變形的阻力，而更多的剛性材料具有更大的楊氏模量。

然后，楊氏模量與壓力一樣具有單位面積的力。您可以使用該值將楊氏模量乘以承受物體重量的彈簧表面積，以獲得施加在彈簧上的力。這與胡克定律中的力F相同。

應(yīng)變片

稱重秤中使用的應(yīng)變儀在秤上存在重量的情況下測量電阻的變化。應(yīng)變儀本身是一塊金屬，它圍繞細(xì)線或箔以電路的網(wǎng)格狀排列，這樣，當(dāng)它在一個(gè)方向上受到力時(shí)，其電阻甚至?xí)_地變化很小。與重量成比例。

當(dāng)重物使電線或箔片的部分更緊且受壓時(shí)，電路的電阻增加，并且應(yīng)變儀相應(yīng)地變厚和變短。通過電路發(fā)送電流，電子秤會(huì)計(jì)算出該電阻由于重量而如何變化，以確定施加在其上的重量。電阻的變化通常很小，約為0.12Ω，但這使應(yīng)變計(jì)在確定重量時(shí)更加精確。