李磊 劉俊澤

【摘 要】隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，對(duì)于理化計(jì)量檢定和測(cè)量的要求不斷提高，并隨著社會(huì)生產(chǎn)的精細(xì)度程度越來越高，對(duì)于理化計(jì)量檢定和測(cè)量的系統(tǒng)誤差控制要求也隨之增高。因此加強(qiáng)系統(tǒng)誤差的分析與控制，提高計(jì)量的準(zhǔn)確性是適應(yīng)社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)的必然選擇。本文通過對(duì)引起理化計(jì)量檢定和測(cè)量的系統(tǒng)誤差的因素進(jìn)行分析，并指出改善的措施，希望對(duì)促進(jìn)計(jì)量工作的高質(zhì)量發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】理化計(jì)量檢定;測(cè)量;系統(tǒng)誤差;因素分析

引言

理化計(jì)量檢定和測(cè)量工作的高質(zhì)量發(fā)展有助于提高計(jì)量行業(yè)的準(zhǔn)確性，為社會(huì)更加高效高質(zhì)量發(fā)展提供保證，因此有必要開展影響理化計(jì)量檢定和測(cè)量的系統(tǒng)誤差的分析。做到盡量在實(shí)際工作中，有效規(guī)避這些誤差，以確保最后計(jì)量的結(jié)果符合社會(huì)的實(shí)際需要，不斷提高計(jì)量的準(zhǔn)確性。理化計(jì)量檢定和測(cè)量的系統(tǒng)誤差可以通過采取相應(yīng)措施盡量避免，因此要加強(qiáng)對(duì)于系統(tǒng)誤差的控制，以提高計(jì)量工作的有效性，為社會(huì)的高質(zhì)量發(fā)展保駕護(hù)航。

一、主觀因素

所有測(cè)量活動(dòng)均由人控制，并且在測(cè)量過程中有許多人為因素會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。例如，一些新員工不熟悉系統(tǒng)的操作和測(cè)量知識(shí)，這將對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生一些影響。當(dāng)前，相關(guān)部門需要加強(qiáng)對(duì)人員的培訓(xùn)，以便他們可以更好地使用該工具。在測(cè)量過程中，操作員通常會(huì)有自己的思維方式，或者由于某些個(gè)人習(xí)慣，所觀察到的數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)有所不同。因此，在實(shí)際使用中，要遵循標(biāo)準(zhǔn)程序并在觀察讀數(shù)時(shí)注意角度。在機(jī)械切換過程中，由于操作人員的專業(yè)技能的掌握不同，會(huì)產(chǎn)生不同的電阻。并且在使用過程中，不同的插入力或旋轉(zhuǎn)力會(huì)產(chǎn)生不同的阻力，這都會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生不同的影響。此外，在使用校準(zhǔn)器時(shí)，不同的操作員具有不同的校準(zhǔn)習(xí)慣和方法，從而導(dǎo)致不同的理化計(jì)量檢定和測(cè)量結(jié)果。在驗(yàn)證過程中，操作員必須避免由于不符合要求和驗(yàn)證程序而導(dǎo)致系統(tǒng)錯(cuò)誤。同時(shí)驗(yàn)證過程中使用的不同驗(yàn)證工具和校準(zhǔn)方法也會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生一些影響，因此要對(duì)理化計(jì)量檢定和測(cè)量工具和校準(zhǔn)方法進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)定，以減少因?yàn)槿藶橐蛩貙?dǎo)致的系統(tǒng)誤差，提高計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

二、客觀因素

（1）環(huán)境因素

在測(cè)量電路的過程中，會(huì)受到許多外部環(huán)境因素的影響，包括電路環(huán)境、磁場(chǎng)環(huán)境和濕度環(huán)境等。通常，在電路和電路之間使用絕緣體以產(chǎn)生一定的電容，阻止二者之間產(chǎn)生影響。當(dāng)施加電壓時(shí)，電容器將交流電轉(zhuǎn)換為一條路徑，該路徑會(huì)導(dǎo)致一定的電流泄漏，該泄漏電流會(huì)直接影響電表的讀數(shù)。當(dāng)電路之間出現(xiàn)交流電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定的溫差，即熱量輸出，這將導(dǎo)致電路組件之間的溫度變化。眾所周知，電路周圍會(huì)有一定的磁場(chǎng)，對(duì)電路沒有影響，但是直流電路中沒有對(duì)電力系統(tǒng)設(shè)備的屏蔽，磁場(chǎng)會(huì)對(duì)電路產(chǎn)生一定的影響并會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。尤其是在測(cè)量環(huán)境中外部磁場(chǎng)較強(qiáng)的情況下，電路中的每個(gè)線圈都會(huì)產(chǎn)生交流電磁場(chǎng)，因此在測(cè)量過程中這些元件的磁場(chǎng)不可忽略。由于水具有導(dǎo)電性，因此空氣中的水分會(huì)在測(cè)量過程中引起一些測(cè)量誤差?？諝鉂穸群蜏囟鹊淖兓瘯?huì)引起空氣介電常數(shù)的一系列變化，并改變空氣中電容器的電容，從而對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。例如，測(cè)量電路周圍的氣壓變化會(huì)影響其電容。

（2）計(jì)量方案因素

①輔助設(shè)備性能不佳。將標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備連接到輔助設(shè)備，以形成標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量驗(yàn)證設(shè)備。如果輔助設(shè)備出現(xiàn)質(zhì)量問題或性能不佳，則操作員很難找出原因，從而導(dǎo)致系統(tǒng)驗(yàn)證錯(cuò)誤。例如，穩(wěn)壓電源是具有低輸出電壓和電流的重要測(cè)試工具，如果不能有效地控制輸出值，將不可避免地發(fā)生測(cè)量誤差。而且，即使沒有發(fā)現(xiàn)問題，也很少將這種設(shè)備送去檢查。②組件有故障。在驗(yàn)證工作中，所使用的組件將直接對(duì)驗(yàn)證結(jié)果產(chǎn)生影響。因此，操作人員需要充分考慮輔助測(cè)量儀器和組件的誤差，識(shí)別并計(jì)算可能對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生的影響，以確保測(cè)量和驗(yàn)證的準(zhǔn)確性。③線路電阻。在測(cè)量和驗(yàn)證過程中，測(cè)量線必須穿過相關(guān)設(shè)備、電路、各種觸點(diǎn)和電線。它們都配備有電阻器，盡管這些電阻由于尺寸小而在測(cè)試過程中被忽略，但是當(dāng)對(duì)精度的要求很高時(shí)，它們?nèi)匀粫?huì)對(duì)測(cè)試產(chǎn)生一些影響。④轉(zhuǎn)換開關(guān)。轉(zhuǎn)換開關(guān)是常用的測(cè)試儀器組件，其電阻值會(huì)動(dòng)態(tài)變化。在轉(zhuǎn)換過程中，電阻將發(fā)生一些變化，這些變化會(huì)顯著影響測(cè)試結(jié)果，然后引起系統(tǒng)誤差。⑤開關(guān)、電線和線路節(jié)點(diǎn)的交流電感。如果在驗(yàn)證過程中存在通信場(chǎng)景，則操作員還必須考慮電線、組件和電路的電容和電感的影響。⑥細(xì)度調(diào)整而產(chǎn)生誤差。例如，如果操作員選擇一種補(bǔ)償方法進(jìn)行測(cè)量，而如果不進(jìn)行細(xì)度調(diào)整，則當(dāng)線最終平衡并且無法實(shí)現(xiàn)絕對(duì)平衡時(shí)，指示器將具有較大的撓度，評(píng)估結(jié)果也有很大的誤差。

（3）其他因素

其他設(shè)備也會(huì)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的計(jì)量產(chǎn)生影響，通常將標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備與其他測(cè)量設(shè)備組合在一起，如果不將通用輔助設(shè)備送去檢查，那么輔助設(shè)備的性能失誤會(huì)直接導(dǎo)致系統(tǒng)錯(cuò)誤。同時(shí)連接到校準(zhǔn)或輔助測(cè)量儀器的電路的組件的錯(cuò)誤也會(huì)直接影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。在測(cè)量電路的過程中，必須在電源穩(wěn)定的條件下進(jìn)行，但是，在測(cè)量頻率的過程中，電路中的頻率將對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生一些影響。例如，當(dāng)電壓不穩(wěn)定時(shí)，電路的頻率波動(dòng)會(huì)增加，這會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。當(dāng)直流電流進(jìn)入電路時(shí)，通常會(huì)進(jìn)行濾波，但是如果濾波不正確，則直流電流中會(huì)存在一定量的交流電，這會(huì)導(dǎo)致較大的誤差。如果在測(cè)量過程中設(shè)置了電壓值，并且靈敏度高于測(cè)量值，則指示燈不會(huì)改變，這會(huì)導(dǎo)致更大的誤差。因此，為了提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，在測(cè)量過程中電流和電壓應(yīng)盡可能穩(wěn)定，并應(yīng)定期檢查電源，以盡量減少這些不穩(wěn)定因素對(duì)電路的影響。

結(jié)論

綜上所述，隨著社會(huì)的快速發(fā)展和前進(jìn)，對(duì)于理化計(jì)量檢定和測(cè)量工作的要求也原來越高，一些細(xì)節(jié)上的處理失誤也會(huì)對(duì)計(jì)量結(jié)果產(chǎn)生較大的誤差，從而導(dǎo)致計(jì)量工作的失敗，給社會(huì)的生產(chǎn)帶來較大的安全隱患。因此有必要在進(jìn)行理化計(jì)量檢定和測(cè)量工作時(shí)，積極有效的開展計(jì)量工作，從細(xì)節(jié)處入手，加強(qiáng)系統(tǒng)控制，減少人為誤差。同時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)，提高計(jì)量設(shè)備的準(zhǔn)確性，確保理化計(jì)量檢定和測(cè)量工作的高標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)行。

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（作者單位：新疆維吾爾自治區(qū)計(jì)量測(cè)試研究院）