电学计量检定及测量系统误差因素研究.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2023 年 12 月 21 日 作者简介:吕鲁望(1979),男,汉族,山东菏泽人,本科,工程师,菏泽市产品检验检测研究院,研究方向为计量学。-51-电学计量检定及测量系统误差因素研究 吕鲁望 菏泽市产品检验检测研究院,山东 菏泽 274000 摘要:摘要:电学计量在进行检定和测量的过程中很容易出现误差。误差的来源复杂,因此,执行电学计量检定任务的相关人员必须全面考虑可能引发误差的因素,才能实现减少误差的目标。影响电学计量检定及测量的误差源头涵盖:测量人员,测量工具,测量设备,电源以及环境因素等等。如果想在测量过程中降低误差,就必须留意到每一个细节,保
2、持认真及细致的态度,监控各种因素的状况,这样才能真正实现减少误差的目标。本文对这些误差来源进行了深入探讨,希望能为读者提供有益参考。这需要工作人员的不断努力,需要相关部门的慎重对待,只有全体人员积极探索解决的手段和方法,才能让检测的准确度越来越高。关键词:关键词:电学计量;检定;测量;误差 中图分类号:中图分类号:TB971 0 引言 有关电学计量系统误差的课题,相关人员已经做了很多的研究,对误差来自何处、有哪些类型以及如何处理这些误差有了相当丰富的理解,但针对误差的处理尚未有通用的做法,这就需要与误差相关的专业知识,除此之外,还需要具备技术专业领域的知识。若要进行某特定专业的精密测量和测定,
3、全面理解和掌握可能导致系统误差的因素是必不可少的先决条件。电子测量以其高灵敏度、极高的精准度和广泛的应用受到人们的钟爱。虽然现在在控制和特性测定上拥有各种先进的技术手段,但是电学计量却容易受多元因素的干扰,这些干扰可能带来误差,尤其是系统误差源头复杂且不易察觉。本文就可能导致电学计量检定及测量的系统误差产生的原因及来源进行汇总和剖析。任何做好电学计量检定工作的人,都应能熟练应对可能会导致系统误差出现的各种原因,防止出现遗漏,同时,虽然单一的误差源可能忽略不计,但多个误差源联合起来则可能带来更大的误差。1 电学计量检定及测量的重要性 电作为一种重要的发展动力,也是一种无法替代的能源,然而,要想达
4、到更好的使用效率,就必须对电能信号进行检测。在现代科技的飞速发展下,电子测量技术已得到了越来越多的运用,并逐步朝着智能化的方向发展。所谓“系统误差”,就是一种具有一定规律性的、能在检测过程中被检测到并被排除的误差。然而,在实践中,往往会出现难以察觉的误差,从而影响到测量的准确性,人们通常将这些用系统误差来表达,并根据测试结果对其进行评价。检测准确性直接关系到产品的质量和企业的经济效益,因此,对提高测量的准确性进行深入的探讨显得十分重要。2 电学计量检定及测量系统误差因素分析 2.1 人为因素 每个人在操作方面的喜好、电气知识掌握的深浅和对检定规则理解程度的差异可能会导致一些系统误差。这种情况通
5、常比较复杂多变,但大家对其并不感到陌生。一种常见的操作者错误习惯是常从一个非垂直于表面的固定角度去看指针式仪表的读数,这会导致系统误差。此外,其他任何不正确的读数习惯也可能导致读数有误。操控方式的不统一也会产生一些误差,像是在机械开关的操作过程中,力道不均可能让开关接触电阻值呈现误差。另外,用于插销式电阻箱这类设备,插销过程中力的施加情况不同可能会引发接触电阻的明显改变。还有,实验人员在实验过程中,热力、静电、气温、湿气、观察的习惯等诸多因素或许也会对测量结果产生影响。2.2 操作流程因素 如果在执行检定过程时没有严谨遵循检定规程,就有很大可能出现偏差,我们称其为方法误差。这类误差,大家一般都
6、很熟知并且会特别留意,因此在此不做过多讨论。中国科技期刊数据库 工业 A-52-在度量过程中,可能会采用一些非规范的手段,这在商业环境中尤为普遍。例如,校正测量设备时,由于缺乏统一的校正方法,使用各种不同的方法所得的结果很可能会有所不同。2.3 量具因素 在电学计量标准中,标准仪器例如标准表存在特定等级,例如 0.1 级、0.5 级等,这种情况即其系统误差,也是最普遍和明显的误差。这类误差是依照标准仪器的制造设计性能及相关检定规程而设定的。在标准仪器的检验证书中,这类误差会被列明,并有一定的有效期限。一旦超过该期限,就需要对标准器进行检定,重新确认其系统误差。2.4 仪器仪表显示特性造成的误差
7、 另一类读数错误来自于工具本身的特质。例如,设备的有效显示位数不足可能会导致误差。如果需要四位有效数值,但只用了3位的数字电压表进行检测,就会出现误差。当平衡指示器读数设备不够精密时,可能会引入一些误差,例如刻度线模糊、光点不足够明亮或深色线条混淆等。特别当其灵敏度仅刚好满足需求时,这种误差可能会与由于灵敏度不足产生的误差同样大。对非均匀刻度的指针式仪器来说,当指针在刻度密集区域的错误读数更高,因此,我们需要选定一个合适的量程让指针位于刻度稀疏区域,以此来降少误差。2.5 测量装置因素 2.5.1 标准装置中其它设备引起的误差 一般来说,为了实现准确的校准和测量,标准器应与其他设备一起,组成一
8、套完整的标准设备。如果这些配套设备的功能性能不足,可能会引发不易被操作人员发现的系统误差。以可调电源为例,这是最常用于电气测定校准的设备,对于直流电源,其输出电流或电压中的交流部分必须极其微小,否则会产生测量误差。这种配套设备一般不会进行检查,所以一旦出现问题,通常不容易被发现,但可能会引发系统误差。2.5.2 其它元件的误差 连接元件在电学检测线路中的误差势必对测量结果产生影响。操作人员思考元件或辅助工具的吾侪,估算并确认其对结果的影响程度,以确定其对总误差的贡献率。在电子测量仪器的测量流程中,电线与各个接触性部位(如焊接部分、接线标、开关等)必须是连接的,这些区域都会呈现一定的电阻。虽然这
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