電學(xué)計量檢定及測量的誤差因素探析

（中國飛行試驗研究院，陜西西安 710089）

0.引言

在日常工作中，很容易看出電學(xué)測量驗證工作的準(zhǔn)確性有許多原因。這些原因的客觀存在增加了測量系統(tǒng)中的誤差并降低了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。因此，從專業(yè)人員的角度來看，需要正確理解檢查電學(xué)測量的重要性，并且對測量系統(tǒng)中的錯誤原因進(jìn)行詳細(xì)分析，同時尋求有效的控制電路。

1.提高計量精度的必要性

電力是最常用的清潔能源之一，不能直接替代其他能源。為了最大程度地發(fā)揮電源的作用，應(yīng)該使用電度表并進(jìn)行驗證。通過電力系統(tǒng)的創(chuàng)新和發(fā)展，數(shù)字化和智能化也被廣泛用于電力測量技術(shù)中，在測量精度領(lǐng)域進(jìn)行了深入的研究和開發(fā)，主要用于檢測和消除測量誤差。系統(tǒng)錯誤是必須存在的一種確定性錯誤，根據(jù)發(fā)生的規(guī)律，某些變化和表達(dá)的規(guī)律可以消除。但是，實際測量中存在一些不易檢測到的隱患，將在一定程度上影響測量精度。測量偏差通常是指偏差。根據(jù)從測量結(jié)果獲得的數(shù)據(jù)獲得測量項目的質(zhì)量評估結(jié)果。這樣，測量儀器的精度與產(chǎn)品質(zhì)量評估的結(jié)果有關(guān)，對公司的經(jīng)濟(jì)效益具有決定性的影響，因此提高測量精度尤為重要[1]。

2.電學(xué)計量檢定工作的重要意義

電力不僅是一種重要的能源形式，而且在使用中也無可替代。為了有效利用我國的能源，需要做正確的事來檢測電信號。隨著我國經(jīng)濟(jì)，技術(shù)等領(lǐng)域的飛速發(fā)展，越來越多的先進(jìn)測量技術(shù)開始用于電學(xué)測量的驗證工作中。電學(xué)測量驗證工作也已朝著智能化和數(shù)字化方向發(fā)展，并已成為引起全世界關(guān)注的研究內(nèi)容。從目前的情況來看，系統(tǒng)誤差控制是電學(xué)測量系統(tǒng)研究領(lǐng)域中的重要研究領(lǐng)域之一。理解錯誤的原因并采取特定的技術(shù)措施來減少或消除錯誤是這項工作的主要重點。這將確保電力行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，保護(hù)個人和企業(yè)的合法利益。

3.導(dǎo)致系統(tǒng)誤差因素

3.1 人為因素

電學(xué)測量儀器需要由專業(yè)人員操作，操作錯誤主要體現(xiàn)在以下幾點：

（1）操作員的知識，工作的標(biāo)準(zhǔn)化以及工作期間的不當(dāng)行為都是導(dǎo)致系統(tǒng)錯誤的因素。

（2）當(dāng)操作員讀取千分表上的值時，由于角度錯誤，讀數(shù)將不準(zhǔn)確，并且還會發(fā)生系統(tǒng)錯誤。

（3）操作員操作設(shè)備的能力和方法也會影響系統(tǒng)錯誤。

3.2 操作方法因素

操作方法的主要因素如下：

（1）由于操作人員沒有嚴(yán)格按照操作步驟進(jìn)行驗證，因此不可避免地會發(fā)生錯誤。

（2）如果測量儀器的校準(zhǔn)方法不同，則使用測量儀器獲得的測量結(jié)果也將不同。

3.3 測量工具因素

測量工具的因素主要體現(xiàn)在以下方面：（1）電學(xué)測量儀器分為各種標(biāo)準(zhǔn)級別，這會導(dǎo)致各種系統(tǒng)錯誤。另外，測量工具的損壞和未對準(zhǔn)會增加系統(tǒng)誤差。（2）設(shè)備顯示屏上顯示的數(shù)字很小，平衡指示器未對準(zhǔn)，千分表刻度不均勻或指針的調(diào)零存在問題。這些是由設(shè)備的顯示特性引起的系統(tǒng)錯誤。（3）在通過差值法進(jìn)行的測量中，測量的平衡不完美，因此指示器的讀數(shù)誤差也直接導(dǎo)致測量值的誤差。（4）定期對數(shù)字設(shè)備進(jìn)行采樣，然后數(shù)據(jù)處理器轉(zhuǎn)換信號并顯示，此過程會丟失一些數(shù)據(jù)信息并導(dǎo)致錯誤[2]。

3.4 裝置因素

（1）通常將非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備用作附件，并且不將其送交檢查。與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備一起使用時，輔助設(shè)備的性能也會影響測試結(jié)果并導(dǎo)致錯誤。

（2）電學(xué)測試電路的連接零件、附件、儀器等的錯誤也會直接影響測量精度。

（3）電路中的電擊和電線的電阻可能會在一定程度上影響測量結(jié)果。

（4）測試設(shè)備中有很多開關(guān)，開關(guān)時，開關(guān)會因接觸電阻而磨損，對測試結(jié)果影響很大。

（5）電學(xué)設(shè)備具有各種感抗成分，并且感抗對測試的影響也很普遍。

3.5 設(shè)備元件老化

硬件組件使用一段時間后，它會隨著時間的推移而變質(zhì)，并且其穩(wěn)定性會在一定程度上發(fā)生變化。特別是一些進(jìn)行線性和非線性測量的儀器會受到嚴(yán)重影響，從而導(dǎo)致測量結(jié)果差異很大，并增加系統(tǒng)誤差。

3.6 環(huán)境影響

（1）外界與設(shè)備之間的電磁場波動會影響測量精度。

（2）在導(dǎo)體之間產(chǎn)生泄漏電流，并且由于電學(xué)部件之間的電勢差而可能產(chǎn)生電容性電流。電容電流影響基準(zhǔn)測量。

（3）由于周圍的靜電，設(shè)備的針上會產(chǎn)生靜電，從而導(dǎo)致錯誤。

（4）壓力、溫度、濕度、振動和空氣容量等外界自然環(huán)境對測量誤差的大小具有決定性的影響。

4.針對電學(xué)計量檢定與測量系統(tǒng)誤差的有效控制途徑

4.1 全面提高員工素養(yǎng)

在中國，所有行業(yè)都必須嚴(yán)格遵循“以人為本”的概念，以實現(xiàn)重大發(fā)展。參與電學(xué)測量和測量系統(tǒng)驗證的人員需要采取自己的主觀主動性，加強(qiáng)活動并繼續(xù)創(chuàng)新。另外，公司需要積極開發(fā)人力資源。通過以“人”為主題，優(yōu)化工作，有效控制電學(xué)測量檢查和測量系統(tǒng)中出現(xiàn)的錯誤，并以更高的質(zhì)量執(zhí)行測量工作。公司還需要吸收和培養(yǎng)一組具有高能力和素質(zhì)的綜合技術(shù)人才來管理整個團(tuán)隊。這使團(tuán)隊員工可以在人才的指導(dǎo)下精通相關(guān)的電力，學(xué)習(xí)測量理論和正確的測量方法，并采取適當(dāng)?shù)膶嶋H措施。值得注意的是，通過統(tǒng)一評估來確定人員的熟練程度，以便公司在正式運營之前就正確使用電學(xué)測量驗證具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。除了為公司帶來出色的人才外，培訓(xùn)還需要應(yīng)用諸如新舊轉(zhuǎn)換之類的模型。年長的員工需要以正確的經(jīng)驗和技能以及有效的應(yīng)急程序來培訓(xùn)新員工。通過在這些支持圈子中轉(zhuǎn)移高級技能和工作實踐，我們可以有效地提高新老員工的綜合技能和素養(yǎng)。此外，公司還為一些有才能的員工安排高級培訓(xùn)，學(xué)習(xí)國內(nèi)外最新的先進(jìn)技術(shù)，完善用于檢查和測量電學(xué)測量的技術(shù)體系，進(jìn)一步的錯誤也可以得到控制。

4.2 驗證電學(xué)測量并加強(qiáng)測量領(lǐng)域人員之間的通信

實際上，在電學(xué)測量驗證和測量操作中，任務(wù)不僅僅取決于一個人，更需要整個員工團(tuán)隊之間的緊密協(xié)作。在工作過程中，每個職位的員工都必須保持溝通，以確保這項工作沒有缺陷，并提供有效的錯誤控制。作者認(rèn)為，交流在驗證和測量中的作用是多種多樣的，不僅可以加深團(tuán)隊成員之間的相互了解，而且可以使人事技術(shù)有效進(jìn)步，同時又可以實現(xiàn)多種用途。因此，在日常運營中，不應(yīng)將每個職位的員工的溝通水平都設(shè)置在邊際水平上。員工可以將工作中的有用經(jīng)驗和技能傳達(dá)給每個人，并為在工作社區(qū)中的討論創(chuàng)造良好的氛圍，有關(guān)電學(xué)測量驗證和測量系統(tǒng)操作的問題也可以在現(xiàn)場或稍后在工作組中提出，員工可以回答這些問題，進(jìn)行廣泛的討論，并提出測量電的最佳策略。有效地控制了測量驗證系統(tǒng)中的潛在錯誤。一般而言，溝通和互動是團(tuán)隊成員進(jìn)步的重要連接，個人創(chuàng)造力和團(tuán)隊進(jìn)步的結(jié)合可以更有效地完成。

5.結(jié)語

本文總結(jié)并分析了影響電學(xué)測量驗證和測量系統(tǒng)錯誤的原因和因素。系統(tǒng)錯誤的原因是未知的，并且并非所有檢查員都具有完全控制權(quán)，因此需要精確的測量。為了提高我國電學(xué)測量的檢查測量精度和操作水平，有必要選擇負(fù)責(zé)任的操作員和強(qiáng)大的綜合實力，同時還要抑制對操作和環(huán)境的影響。