质量在测量领域占据着重要的地位。质量称量是社会生产及科学发展的重要基础,关系到国计民生。电子秤作为应用最普遍的质量计量工具,在工农业、商品交易、能源、科研、医院等行业均有广泛的应用。由于称重系统的设计结构,机械摩擦力对电子秤称量精度产生的影响是难以避免的,尤其对小量程而言更加明显。这不仅会造成质量测量结果不准确而导致使用者的利益受到损害,并且部件长期磨损还会影响电子秤的使用寿命。针对这一问题,本文提出一种磁悬浮电子称重系统,将磁悬浮技术无接触、无摩擦的技术优势与电子称重技术相结合,可避免摩擦力的影响,有望提高测量精度。首先,本文深入分析了电子秤及磁悬浮技术的研究现状,指出将磁悬浮技术应用到称重领域的意义;通过对磁悬浮技术的分析,将电磁、永磁混合磁悬浮球系统作为课题的主要研究对象;在对该系统的工作过程及特点等深入研究后,建立系统的非线性数学模型;并在线性化处理后分析系统特性,为磁悬浮系统的设计与实现小质量物体称重提供理论指导。其次,对混合磁悬浮球系统各组成模块研究,通过对常用位移传感器的分析比较,设计系统的非接触位移传感器,实现对悬浮小球位置的实时检测,并通过标定实验确定其线性工作区间;设计了PID控制器与功率驱动电路,并分别验证其有效性;完成混合磁悬浮球系统的设计与搭建,系统基于内部反馈机制而具备一定的抗干扰能力;实现了小球的稳定悬浮,并确定了系统的线性工作范围,为实现小质量物体称重奠定基础。再次,根据混合磁悬浮球系统的特点,提出磁悬浮电子秤系统的总体设计思路,并对其称重原理进行分析,根据总体设计方案完成对称重信号硬件与软件两部分的处理。最后,搭建量程为0～30 g的磁悬浮电子秤系统。由于小球悬浮高度固定不变,根据电磁线圈磁场强弱与线圈中电流大小成线性关系以及悬浮小球平衡状态下电磁吸引力与其重力相等的关系,通过标定实验验证得到取样电阻电压与被测物质量之间呈线性关系,并对系统性能进行测试分析,其稳定性与精确度良好。