淺談影響儀器儀表測量誤差的因素

李新潔（山東科技大學(xué),山東　青島　266590）

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淺談影響儀器儀表測量誤差的因素

李新潔
（山東科技大學(xué),山東青島266590）

摘 要：測量誤差是客觀存在的，有測量必定存在誤差，在測量過程中造成誤差的原因很多，主要的是人員、環(huán)境、設(shè)備、測量方法這四個方面。這就要求計量工作人員應(yīng)通過對測量理論的學(xué)習(xí)，提高工作能力，科學(xué)合理地利用檢定環(huán)境、選擇檢測設(shè)備和測量方法，以減少誤差，提高測量的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：儀器儀表；誤差；影響；測量方法；電位

0　引言

在計量工作中測量誤差是關(guān)系到計量工作質(zhì)量的最關(guān)鍵的基礎(chǔ)工作，減少測量誤差，就是要盡量減小人員、環(huán)境、設(shè)備、測量方法所造成系統(tǒng)誤差，本文將結(jié)合自己日常的學(xué)習(xí)和實踐為大家提供一些借鑒。

1　要有合格的計量人員

在各項資源中，人是最寶貴的也是最重要的資源，一個檢定機構(gòu)的水平高低很大程度上取決于人員素質(zhì)的高低。這就要求計量工作人員不但要有扎實的基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識，要熟悉計量法律、法規(guī)，更要熟悉各種儀表的原理、檢定規(guī)程和測量方法，還要掌握正確的數(shù)據(jù)處理方法，有豐富的工作經(jīng)驗和實際工作能力。例如一只0.2級電流表，得到其中一點的測量誤差為0.209%，就直接化整為0.21%，判斷該表不合格，其實采用正確的數(shù)據(jù)處理方法后，得出該表的誤差為0.20%，正好合格。另外還要求計量工作人員有很強的工作責(zé)任心、良好的精神狀態(tài)，因為如果人員責(zé)任心不強，在工作中馬馬虎虎，是必會造成測量結(jié)果的不準(zhǔn)確，人為的擴大了誤差。除此以外還要注意不斷地進(jìn)行知識更新，以適應(yīng)不斷的發(fā)展。

2　注意實驗室環(huán)境因素的影響

為了保證計量儀表檢定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，控制實驗室環(huán)境的溫濕度是不可或缺的措施。不同儀表的檢定規(guī)程都提出了不同的要求，在實際工作中，即使實驗室的溫度和濕度都達(dá)到檢定規(guī)程的要求，檢出來的儀表也不一定合格。例如一次梅雨季節(jié)周末過后，檢定一批絕緣電阻表，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)不合格，過了兩天后重新檢定卻又都合格了。后來通過仔細(xì)分析后發(fā)現(xiàn)了問題所在，原因是：雖然實驗室通過空調(diào)、抽濕機等手段很快達(dá)到了要求，但標(biāo)準(zhǔn)器和儀表內(nèi)部的小環(huán)境還是原來不合格的狀態(tài)，所以造成了測量結(jié)果的不合格，等到標(biāo)準(zhǔn)器和儀表內(nèi)部的小環(huán)境和外部環(huán)境一樣了，測量結(jié)果自然合格了，由此可見環(huán)境溫度和濕度對儀表測量誤差的影響是很大的，特別是環(huán)境濕度對高阻值測量儀表的影響尤為明顯。所以在天氣濕度較大的環(huán)境下，一定要注意實驗室的環(huán)境監(jiān)測，還要把能產(chǎn)生濕度的設(shè)備區(qū)域與電測實驗室進(jìn)行有效隔離，以保證互不影響。除了溫、濕度要達(dá)要求外，還要注意灰塵、震動和外磁場、輻射等對表計測量的影響，在工作中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行實驗室管理制度，對影響檢定、校準(zhǔn)和檢測質(zhì)量的區(qū)域的進(jìn)入和使用應(yīng)加以控制，當(dāng)環(huán)境條件危及到檢定、校準(zhǔn)和檢測結(jié)果時，應(yīng)停止工作，以確保測量結(jié)的準(zhǔn)確性。對于檢定指針式儀表來說還要考慮到光源的問題，這雖然無明文規(guī)定，但在實際工作中對測量結(jié)果確有影響，因為能否準(zhǔn)確地讀表直接關(guān)系到測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。另外還要關(guān)注實驗室電源的質(zhì)量，這里主要指的是電源接地線的問題，因為現(xiàn)在檢定裝置配備的標(biāo)準(zhǔn)器大部份是數(shù)字儀表，電源接地是否良好對數(shù)字儀表的讀數(shù)的穩(wěn)定有著舉足輕重的影響。

3　合理配置標(biāo)準(zhǔn)器和配套設(shè)備

一套檢定裝置是由標(biāo)準(zhǔn)器和配套設(shè)備組合而成，它們的配備不是越高級越好，而是應(yīng)該根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)傳遞的需要來配置。按照J(rèn)JG124-2005《電流表、電壓表、功率表及電阻表檢定規(guī)程》的要求，標(biāo)準(zhǔn)器的準(zhǔn)確度配置有0.05%就夠了，配置電源的穩(wěn)定度不低于被檢表最大允許誤差的1/10，調(diào)節(jié)細(xì)度不低于被檢表最大允許誤差的1/10。配置準(zhǔn)確度太高的檢定裝置，實際上是一種資源的浪費。我們在配置檢定裝置時，一是要考慮檢定裝置的適用性，即是不是適合標(biāo)準(zhǔn)傳遞的需要，所有儀表的量程是否能覆蓋，輸出功率是否能滿足各種儀表的要求。其次才是要考慮檢定裝置的價格。

當(dāng)檢定儀表的過程中，可能會出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)表和被檢表量程不一致的問題，在SD110-83《電測量指示儀表檢定規(guī)程》中規(guī)定，所用標(biāo)準(zhǔn)表的準(zhǔn)確度等級和上量限可按公式選擇：

式中：KO、Kx——分別為標(biāo)準(zhǔn)表和被檢表的準(zhǔn)確度等級；

Axm、Aom——分別為被檢表和標(biāo)準(zhǔn)表的上量限；

α——為某一規(guī)定常數(shù)，若不更正標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)時，宜選為5，若更正時，可選為3。

檢定裝置的標(biāo)準(zhǔn)器每年應(yīng)送電科院省進(jìn)行檢定，對其配套設(shè)備每年進(jìn)行穩(wěn)定性與重復(fù)性考核和監(jiān)視儀表準(zhǔn)確度的測試，以確保其性能的穩(wěn)定性處于良好的狀態(tài)。

4　采用科學(xué)合理的測量方法

在儀表檢定過程中，接線方法也是不可忽略的事情，在儀表的電流和電壓回路，有的接線端鈕標(biāo)有 “＊”號，此“＊”號有著不同的名稱，有的稱之為進(jìn)線端，有的稱之為同名端或同極性端，有的稱之為公共端。帶“＊”端鈕的儀表如何接線，必須在弄清測試測試對象后才能確定。在書本上一般對功率表的使用接線方法都是采用如圖一所示。這是在現(xiàn)場實際測量功率時的一種接線方法，這種接線方法是正確的，而我們在實驗室校驗功率表時就不能采取這種如圖二的接線方法。因為我們檢定裝置的電流和電壓回路都是彼此獨立的，檢定時一定要將電流、電壓回路的帶“＊”端接在電流、電壓的低電位端，否則就會出現(xiàn)附加誤差，使儀表不合格。

5　結(jié)束語

綜上所述，人員、環(huán)境、設(shè)備、測量方法是直接影響測量結(jié)果是否準(zhǔn)確的主要因素，在日常工作中我們應(yīng)采用科學(xué)合理的測量方法，正確地選擇儀器儀表，對檢定環(huán)境要經(jīng)常監(jiān)測，注意檢定人員的精神狀態(tài)，日常做好計量人員的專業(yè)培訓(xùn)，提高人員素質(zhì)，盡量減小人員、環(huán)境、設(shè)備和測量方法所造成測量誤差。

參考文獻(xiàn)：

JJG124-2005《電流表、電壓表、功率表及電阻表檢定規(guī)程》[S].JJG366-2004《接地電阻表檢定規(guī)程》[S].

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.170