電學計量檢定及測量的誤差因素分析

馬玨麟

摘 要：電學計量在進行檢定和測量的過程中很容易出現(xiàn)誤差，而引起誤差產生的因素卻很多，因此，工作人員在進行電學計量檢定測量的過程中，需對影響檢定測量出現(xiàn)誤差的因素做多方面的考慮，以達到減少誤差的目的。文章對電學計量檢定和測量的誤差產生因素進行了分析，希望具有一定的參考價值。

關鍵詞：電學計量；檢定；測量；誤差因素

前言

通過下文對干擾電學計量檢定以及測量活動的研究和分析，來明確影響目前發(fā)展的原因，這樣就能夠找到降低誤差的要素。提升檢定和測量準確度不單是需要使用電學計量儀器人員的細心，更需要儀器設備的精準。

1 降低電學計量檢定和測量的誤差的作用

伴隨著社會的快速發(fā)展，確保電學計量檢定和測量準確度已經(jīng)成為這個社會發(fā)展的重中之重。電學計量檢定和測量存在較大的誤差不僅會影響整個電學計量的發(fā)展，而且對社會中的各個行業(yè)也會產生較大的負面作用。所以，本文重點介紹電學計量檢定和測量誤差的因素，旨在從根本上降低系統(tǒng)誤差。

2 測量人員所導致的誤差因素

測量工作人員在對數(shù)據(jù)進行讀取中所出現(xiàn)的誤差，此種誤差大多是由測量人員所造成的，因他們將不規(guī)范的測量習慣帶入到數(shù)據(jù)觀察中所致，例如在對數(shù)據(jù)進行讀數(shù)時采取估讀的習慣，觀察的角度不同等。因此，加強測量人員的規(guī)范測量，將誤差降低到最小，確保測量結果的準確性。當然進行實際操作檢定過程中，并不能確保各個環(huán)節(jié)都能嚴格達到規(guī)范要求，這就導致系統(tǒng)誤差幾率的增加，因此在操作過程中需盡可能的按照規(guī)程、規(guī)范來執(zhí)行。在操作過程中測量人員所造成的誤差，通常是因測量人員所掌握的電學知識不足、熟練度不夠、沒有清楚理解操作流程等所致，出現(xiàn)這種情況就需要對操作人員進行電學知識、操作技術的專門培訓和指導，以此來杜絕或減少人員操作所帶來的誤差。此外在對儀器進行校準過程中，運用不同的校準方式所帶來的校準結果也會不同，可選用高精度儀器來做測量。

3 測量用具方面的原因

第一，系統(tǒng)誤差是根據(jù)電學計量標準器等級進行分類的，而這種標準等級的分類規(guī)格和產品的性能是一致的。所以說，在使用計量器具的時候，一定要根據(jù)計量器具本身的性能使用，這樣才能避免由于器具的問題而造成系統(tǒng)誤差增大的情況的發(fā)生。

第二，除了使用的器具不夠規(guī)范而造成的誤差以外，測量用具的本身也存在一定的誤差。如果設備本身的裝置出現(xiàn)問題，比如刻度設置不合理或者不準確，再或者是設備的靈敏度降低，都會直接影響設備的誤差大小。因此，應該在設備使用之前進行徹底全面的校對，選用最精準的器具來避免系統(tǒng)誤差。

4 環(huán)境所導致的誤差因素

在進行檢定和測量過程中所處的環(huán)境能影響檢測的精準度。影響檢定測量的環(huán)境因素主要包含以下四個因素。

4.1磁場因素

在使用電子元件的途中通常產生的磁場是比較小的，幾乎可忽略不計，但是如果沒有在直流電流中安裝與之對應的屏蔽裝置，電動系儀表中就能將磁場所造成的影響凸顯出來。而每個電感線圈之間都能產生交流磁場，影響著彼此，所以對電學計量進行檢定測量中就必須考慮這些因素。

4.2相對濕度因素

如果所處的測量環(huán)境濕度較大，將會降低測量工具中絕緣體電阻，導致測量工具在使用過程中電容會由交流電轉變?yōu)橥贰y量環(huán)境中濕度較大會導致大氣壓影響電常數(shù)，特別是高阻器件最為明顯，空氣中濕度的變化能帶動空氣介質常數(shù)做出改變，影響檢定測量結果的準確性，因此，對人體呼出氣體以及空氣中的水蒸氣都需要進行考慮、重視。

4.3氣壓因素

大氣壓能夠對空氣中的介質常數(shù)造成影響，從而影響了電容器的電容值使其產生變化，能間接影響檢定測量效果。此外大氣壓對線圈骨架也具有一定影響，能夠導致線圈骨架發(fā)生變形，造成標準電阻數(shù)值發(fā)生變化，給標準電阻器在阻值上帶來了影響。

4.4電路環(huán)境因素

電路間的絕緣體以及電路絕緣體在進行檢定測量中易出現(xiàn)電容，一旦出現(xiàn)電容則會將交流電轉變成通路，若此種情況下出現(xiàn)電流泄漏則會對原件的讀數(shù)產生影響，而導體間也將出現(xiàn)貝塞克溫差熱電動勢，導致觸電動熱，影響最終測量結果。

5 測量裝置因素

5.1裝置配套和性能因素

進行電學計量檢定及測量所使用裝置性能的好壞，以及裝置是否配套都關乎著測量結果的精準度，這就要求各設備需具備良好、完善的配套裝置，從而將系統(tǒng)誤差降到最低。如果設備測量長期使用卻不進行定期檢查，將會對設備的穩(wěn)定性造成影響，從而產生誤差。

5.2元件穩(wěn)定性以及線性、非線性因素

由于元件長期使用而導致其穩(wěn)定性下降所造成的誤差則是元件穩(wěn)定性因素所造成的誤差。處理線性、非線性元件采用不同的方式所得到的測量結果具有一定區(qū)別則是線性與非線性誤差。無論是元件的穩(wěn)定性，還是線性、非線性因素都能影響測量的結果。

5.3輔助設備因素

處于交流環(huán)境下輔助設備的電容也會影響測量的結果，條件允許情況下，可加大裝置的靈活度，從而得到更為精準的測量值。

6 元件因素

6.1 如果元件的使用時間太久，就會直接破壞元件的質量。這就會直接導致測量結果的不準確。因此，為了確保電學計量檢定和測量誤差能夠降到最低，就必須重視使用元件質量和使用壽命檢查、測定。

6.2 如果元件的種類不同，也會造成對系統(tǒng)誤差的不同影響。一般來說，可以將元件分為非線性和線性，如果電流和電壓不同，那么將會使不同類型元件的測量存在差異。所以說，在選擇元件的時候，應該根據(jù)實際情況選用最合適的元件，來確保系統(tǒng)誤差。

7 電源因素

電網(wǎng)的頻率影響。在有關頻率的測量里，電網(wǎng)的頻率會影響測量，尤其電網(wǎng)在電壓不穩(wěn)的時候，頻率波動更大。有關頻率平方的測量，對測量結果的影響更要注意。交流電壓波形不好。通常，直流電源被整流電源測量時，濾波如果不夠好，交流成分會存在于直流中，這種劣質的直流用直流儀表來測量，就會產生誤差。頻率的線路中，如果電壓波形不好，也會影響到測量的精確度，這種影響一般會表現(xiàn)在其線路中，同時諧波分量對其大小也不能知道，因為這些電壓不成正弦波形。

測量中的電流、電壓。為了測量的準確度，電流和電壓在測量過程中的穩(wěn)定性必須要比測量準確度高，不穩(wěn)定性的測量裝置誤差應該小于等于五分之一。電源如果沒有電器檢查的習慣，這個影響應該特別注意。

8 電路特性因素

8.1模誤差、相角誤差

交流電路中尤其要注意相位差和幅值這兩個影響因素，電壓OD若去平衡，而電壓OC未知的情況下，向量OD端點與C點間的距離就同電壓靈敏度閡值即長度是OD時相等，若將CD減小就無法觀察到指示器是否變化，這種情況下靈敏度閡則是半徑=rCD的圓，對OC的測量有模的誤差和相角誤差。

8.2直角誤差

交流電路中阻抗三角形中電抗同電阻處于兩直角邊上，若無功阻抗中具有分量則是損耗電阻，若有功阻抗中具有無功分量則是殘余電抗，如果忽略它們就進行測量將會出現(xiàn)測量誤差，而這種誤差就是直角誤差。組抗Z=R+jX。在計算過程中，如果只取R或者只取X，都會帶來誤差。

9、結語

通過上文的論述，我們可以清楚地看到目前影響我國發(fā)展電學計量檢定和測量系統(tǒng)準確度的因素，包括人為因素，還有機械設備的非人為因素。在了解電學計量檢定和測量方式之后，嚴格按照規(guī)定的方式來保證測量和檢定的準確度，這樣才能很好地保證我國電學的應用發(fā)展更加完善。

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