電子測(cè)量誤差分析研究

劉德啟（黑龍江省電子信息產(chǎn)品監(jiān)督監(jiān)檢驗(yàn)院，黑龍江哈爾濱，150090）

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電子測(cè)量誤差分析研究

劉德啟
（黑龍江省電子信息產(chǎn)品監(jiān)督監(jiān)檢驗(yàn)院，黑龍江哈爾濱，150090）

摘要：人們的生活會(huì)受到電子測(cè)量的結(jié)果影響，由于測(cè)量的過(guò)程難免受到多種因素的干擾，電子測(cè)量的結(jié)果會(huì)存在誤差，本文從電子測(cè)量誤差的概念出發(fā)，分析了造成測(cè)量誤差的原因，并提出了消除電子測(cè)量誤差的方法。

關(guān)鍵詞：電子測(cè)量;誤差;分析

在日常生活中，人們對(duì)一個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量好壞的評(píng)定往往是以產(chǎn)品的檢測(cè)結(jié)果作為依據(jù)的，它決定了產(chǎn)品是否能夠滿足市場(chǎng)的需求，因此，測(cè)量是產(chǎn)品研發(fā)和鑒定過(guò)程中的重要組成部分。如何保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性以及如何減少測(cè)量的誤差已經(jīng)成為人們關(guān)心的問(wèn)題?？梢哉f(shuō)，任何測(cè)量都存在誤差，但人們可以通過(guò)從測(cè)量方法、工具、測(cè)量環(huán)境等多方面地進(jìn)行誤差控制，來(lái)使得電子測(cè)量的結(jié)果更加真實(shí)可信，完成被測(cè)產(chǎn)品的質(zhì)量和性能鑒定。

1　電子測(cè)量誤差相關(guān)概念

電子測(cè)量的目的就是通過(guò)數(shù)字化測(cè)量?jī)x器設(shè)備來(lái)獲得能夠真實(shí)反映被測(cè)物品各項(xiàng)指標(biāo)的數(shù)據(jù)。然而任何測(cè)量都會(huì)有誤差的存在，測(cè)量誤差是指測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值之間的差異，人們?cè)跍y(cè)量過(guò)程中根據(jù)實(shí)際情況限制其范圍以提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。一般來(lái)說(shuō)，測(cè)量誤差主要有以下兩個(gè)表示方法。

絕對(duì)誤差。將測(cè)量數(shù)據(jù)減去標(biāo)準(zhǔn)值，所得的差值就稱(chēng)之為絕對(duì)誤差，由于在測(cè)量過(guò)程中無(wú)法得到完全真實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，因此上述所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值是在指定的測(cè)量條件下約定的作為反映真實(shí)數(shù)據(jù)的參考數(shù)值。絕對(duì)誤差的單位和測(cè)量值相同，其大小（絕對(duì)值）反映了測(cè)量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值的偏離程度，數(shù)值越小表示測(cè)量結(jié)果越精確。

相對(duì)誤差。電子測(cè)量的結(jié)果是否精準(zhǔn)不能單純地以偏離標(biāo)準(zhǔn)值的大小來(lái)作為依據(jù)，還需要通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)值的偏差程度來(lái)評(píng)定。相對(duì)誤差是指絕對(duì)誤差與標(biāo)準(zhǔn)值之間的比值，它反映的是測(cè)量誤差偏離標(biāo)準(zhǔn)值的程度范圍，例如，當(dāng)兩組測(cè)量數(shù)據(jù)的絕對(duì)誤差相等時(shí)，如果其中一組數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)值較大，則該組數(shù)據(jù)的相對(duì)誤差就較小，表明其測(cè)量的結(jié)果偏離標(biāo)準(zhǔn)值的程度小，測(cè)量的準(zhǔn)確度就越高。

2　電子測(cè)量誤差原因分析

誤差在電子測(cè)量過(guò)程中是無(wú)法避免的，因此需要分析在測(cè)量時(shí)可能造成誤差的因素，對(duì)其來(lái)源和產(chǎn)生的緣由加以控制，以減少誤差發(fā)生的幾率和造成的影響，一般來(lái)說(shuō)，造成測(cè)量誤差的原因主要有以下幾個(gè)方面。

儀器本身誤差。作為電子測(cè)量的主要工具，不同的測(cè)量?jī)x器有不同的設(shè)計(jì)制造工藝和測(cè)量等級(jí)，使用儀器也不能完全準(zhǔn)確地對(duì)被測(cè)物進(jìn)行測(cè)量。器件老化、精度等級(jí)不夠、測(cè)量載體不精準(zhǔn)、刻度值模糊、溫漂、設(shè)備沒(méi)有檢定或校準(zhǔn)等都是造成儀器測(cè)量誤差的主要因素。

人為因素誤差。在進(jìn)行電子測(cè)量時(shí)，操作人員的不同也會(huì)造成測(cè)量結(jié)果的誤差，測(cè)量者由于其對(duì)測(cè)量結(jié)果的分辨能力、視覺(jué)效果、習(xí)慣性以及固定思維等會(huì)造成在記錄或得出測(cè)量結(jié)果時(shí)產(chǎn)生人為的數(shù)據(jù)”附加”，這種附加值就會(huì)造成測(cè)量結(jié)果的不一致。

計(jì)算誤差。在電子測(cè)量中，有些測(cè)量結(jié)果需要對(duì)一項(xiàng)或多項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行公式推導(dǎo)，而公式中的近似值算法會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果有誤差，例如在測(cè)量圓環(huán)周長(zhǎng)或面積時(shí)，在完成其半徑測(cè)量后，需要將半徑值代入周長(zhǎng)或面積計(jì)算公式，一般來(lái)說(shuō)，圓周率計(jì)算取值近似為3.14，因而代入公式后的周長(zhǎng)或面積計(jì)算結(jié)果也為近似結(jié)果。

3　電子測(cè)量誤差補(bǔ)償方法

3.1提高電子測(cè)量?jī)x器測(cè)量精度。不同精度等級(jí)的電子測(cè)量?jī)x器有有著不同的測(cè)量精度，例如電工儀表就有0.1～5.0級(jí)的精度標(biāo)準(zhǔn)，其表示測(cè)量誤差控制在在0.1%和5.0%左右，并且每次在使用儀器進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需要對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，同時(shí)也要定期對(duì)儀器進(jìn)行檢定，以此減少儀器本身帶來(lái)的誤差，提高電子測(cè)量的準(zhǔn)確度。

3.2規(guī)范測(cè)量方法。每個(gè)電子測(cè)量?jī)x器都會(huì)有一套操作說(shuō)明書(shū)，在用儀器進(jìn)行測(cè)量時(shí)，要充分理解說(shuō)明書(shū)描述的測(cè)量過(guò)程與步驟，嚴(yán)格按照規(guī)定的方法來(lái)進(jìn)行，避免由于操作不當(dāng)或者未按規(guī)范步驟進(jìn)行測(cè)量所產(chǎn)生的誤差，如果沒(méi)有按照要求進(jìn)行測(cè)量，其測(cè)量的結(jié)果將存在較大的誤差，無(wú)法達(dá)到真實(shí)測(cè)量的目的。

3.3減少人為操作誤差。測(cè)量人員需要提高自身的操作技能能力和對(duì)測(cè)量的責(zé)任感，在進(jìn)行電子測(cè)量時(shí)，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的觀察和記錄需要專(zhuān)注，比如測(cè)量讀數(shù)需要等數(shù)值完全穩(wěn)定后進(jìn)行，必要時(shí)可以多人記錄多組測(cè)量數(shù)據(jù)，避免人為因素造成讀數(shù)錯(cuò)誤或者連接失誤現(xiàn)象的發(fā)生，保證測(cè)量的有效性。

3.4測(cè)試環(huán)境需要在規(guī)定的條件下進(jìn)行。環(huán)境對(duì)電子測(cè)量的影響是比較復(fù)雜且難以評(píng)定的，比如測(cè)量電流電壓時(shí)，由于不同溫度下的負(fù)載阻值會(huì)有不同程度的變化，因此造成測(cè)量的結(jié)果也會(huì)有不同程度的影響。為了減少由于環(huán)境造成的測(cè)量誤差，應(yīng)該對(duì)測(cè)量時(shí)的環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格統(tǒng)一的規(guī)定，比如溫度范圍和濕度范圍，一些特定測(cè)量項(xiàng)目如輻射等還需要在屏蔽環(huán)境下進(jìn)行。

4　結(jié)語(yǔ)

在電子測(cè)量過(guò)程中，誤差是伴隨測(cè)量結(jié)果而產(chǎn)生的，無(wú)論再高精度或再先進(jìn)的測(cè)量方法都無(wú)法完全避免誤差的發(fā)生。在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行電子測(cè)量時(shí)，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況分析可能產(chǎn)生誤差的原因，并采取有效的措施來(lái)減少誤差的影響，以便避免不必要的誤差發(fā)生，保證電子測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，真實(shí)地反映出被測(cè)產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，為產(chǎn)品的質(zhì)檢提供準(zhǔn)確可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)源。

參考文獻(xiàn)

張新法.淺淡電子測(cè)量中的誤差分析和數(shù)據(jù)處理[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品.2015（14）：41

Research on error analysis of electronic measurement

Liu Deqi
（Heilongjiang Province Electronic Information Products Supervision and Inspection Institute ，HeilongjiangHarbin，150090）

Abstract：People's life will be affected by the electronic measurement results，due to the measurement of the process will inevitably be many factors interference， electronic measurement results will exist error，this paper from the concept of electronic measurement error of analysis of the causes of measurement error and the elimination method of electric measurement error.

Keywords：electronic measurement;error;analysis