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        電學(xué)計(jì)量檢定和測(cè)量的系統(tǒng)誤差因素分析

        2021-11-18 05:50:52宇超
        家園·電力與科技 2021年10期
        關(guān)鍵詞:測(cè)量

        宇超

        摘要:在實(shí)際工作中,電學(xué)計(jì)量檢定與測(cè)量的準(zhǔn)確性,會(huì)受到諸多因素的干擾,從而產(chǎn)生一定的誤差。這些系統(tǒng)誤差會(huì)直接影響最終數(shù)據(jù)的真實(shí)性,因此有必要對(duì)電學(xué)計(jì)量檢定與測(cè)量的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析,找尋其中出現(xiàn)產(chǎn)生誤差的原因,從而在日后工作中更好地規(guī)避這些誤差,順利的進(jìn)行工作,同時(shí)保證測(cè)量結(jié)果的穩(wěn)定性。

        關(guān)鍵詞:電學(xué)計(jì)量;檢定;測(cè)量;系統(tǒng)誤差

        引言:

        其實(shí)在正常情況下,電學(xué)計(jì)量檢定和測(cè)量系統(tǒng)出現(xiàn)系統(tǒng)誤差的原因是有規(guī)律可循的,大多數(shù)誤差都是恒定存在的。因此只要找尋到出現(xiàn)誤差的環(huán)節(jié),以此每個(gè)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)誤差的規(guī)律,就可以極大的改善出現(xiàn)誤差的頻次,保證最終結(jié)果的穩(wěn)定性。但在實(shí)際中,大多數(shù)誤差出現(xiàn)的原因并不是可以直接得到的,是隱藏的,如果不及時(shí)的將這些原因找出,就會(huì)導(dǎo)致大量的誤差產(chǎn)生,會(huì)誘發(fā)嚴(yán)重的后果,因此找到造成誤差的原因,是非常有實(shí)際意義的。

        一、環(huán)境因素

        儀器在工作期間,是會(huì)受到外界環(huán)境影響的,比如磁場(chǎng),很多的電子儀器對(duì)于磁場(chǎng)的反應(yīng)都是極其敏感的,在磁場(chǎng)的干擾下,儀器肯定會(huì)出現(xiàn)一定的數(shù)據(jù)波動(dòng)。這是因?yàn)殡娮觾x器的內(nèi)部構(gòu)建不具備對(duì)磁場(chǎng)的直接反應(yīng)能力。但在電子儀器的閉合回路中,如果外磁場(chǎng)很強(qiáng),同樣也會(huì)使數(shù)據(jù)出現(xiàn)差別。所以在工作過(guò)程中,一定要注意磁場(chǎng)對(duì)電子儀器元件的影響。除此之外,交變電路中的元件也會(huì)被磁場(chǎng)所影響,會(huì)在磁場(chǎng)的影響下出現(xiàn)電動(dòng)勢(shì),對(duì)元件的導(dǎo)線造成影響,從而使最終數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差[1]。除了磁場(chǎng),電場(chǎng)的影響也會(huì)導(dǎo)致最終數(shù)據(jù)出現(xiàn)一定的誤差,這是因?yàn)樵诮^緣導(dǎo)體之間是會(huì)形成部分電容的,但這些電容如果出現(xiàn)泄露情況,就會(huì)導(dǎo)致元件出現(xiàn)漏電情況,會(huì)直接導(dǎo)致元件數(shù)值出現(xiàn)跳動(dòng),不僅會(huì)影響數(shù)值的準(zhǔn)確度,更會(huì)影響線圈的正常功能。同時(shí)元件所誘發(fā)的電位差,還會(huì)導(dǎo)致儀器中所有帶點(diǎn)的元件的電流發(fā)生異變,最終導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)誤差。

        二、測(cè)量裝置因素

        在工作過(guò)程中,如果使用的測(cè)量裝置創(chuàng)問(wèn)題,會(huì)直接導(dǎo)致工作整體所測(cè)得的所有數(shù)據(jù)發(fā)生變化,嚴(yán)重影響測(cè)量結(jié)果的真實(shí)性。造成這樣現(xiàn)象的原因主要有六點(diǎn),其一為通常在工作過(guò)程中,測(cè)量裝置都不是獨(dú)立進(jìn)行工作的,而是要與其他的一些設(shè)備進(jìn)行配合,但是在工作過(guò)程中,對(duì)于這些輔助設(shè)備的質(zhì)量是不可控的,如果這些設(shè)備的質(zhì)量存在問(wèn)題,會(huì)直接影響到測(cè)量裝置的正常測(cè)量,從而使最終結(jié)果出現(xiàn)誤差。其二為關(guān)聯(lián)性元件所導(dǎo)致的誤差,當(dāng)關(guān)聯(lián)性元件用電時(shí),隨著用電的市場(chǎng),會(huì)造成電阻的損壞,如果損壞超過(guò)閾值,則會(huì)出現(xiàn)直角誤差的情況。這種現(xiàn)象的出現(xiàn),還與電路特征值等因素有關(guān),在測(cè)量過(guò)程中,對(duì)此類(lèi)因素多加控制,可以消除一定的測(cè)量誤差。其三為電阻,在檢定工作進(jìn)行的過(guò)程中,通常會(huì)測(cè)試所有接點(diǎn)的線路連接情況以及電阻情況,主要的檢測(cè)點(diǎn)為焊點(diǎn)、開(kāi)關(guān)、接線柱等,當(dāng)這些元件連接時(shí),一旦出現(xiàn)過(guò)高的電阻,則會(huì)直接造成檢定工作出現(xiàn)誤差,影響最終的檢定結(jié)果。其四為開(kāi)關(guān)變差,在檢定工作中,轉(zhuǎn)換開(kāi)工是常備檢定儀器之一,正常情況下使用該儀器,接觸電阻并不會(huì)產(chǎn)生變化,但如果更改位置,在轉(zhuǎn)會(huì)原位置則會(huì)產(chǎn)生一定的接觸電阻,從而使開(kāi)關(guān)產(chǎn)生整體變差,使最終結(jié)果出現(xiàn)誤差[2]。其五為導(dǎo)線,但進(jìn)行測(cè)量工作時(shí),與測(cè)量裝置連接的導(dǎo)線,會(huì)形成一個(gè)閉合的環(huán)路,當(dāng)回路產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)時(shí),整體的數(shù)值就會(huì)出現(xiàn)誤差。其六為設(shè)備調(diào)節(jié)誤差,當(dāng)進(jìn)行檢定工作與測(cè)量工作時(shí),如果沒(méi)有認(rèn)真的調(diào)試設(shè)備,檢測(cè)裝置的平衡值會(huì)受到干擾,會(huì)出現(xiàn)極其細(xì)微的步進(jìn)值,但這細(xì)微的影響,還是會(huì)直接影響元件的靈敏度,最終導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)誤差。

        三、人為因素

        人為因素也是造成誤差的重要原因,通常因?yàn)楣ぷ魅藛T操作的不得當(dāng),讀書(shū)的不精準(zhǔn),以及檢定方法不符合規(guī)范,都會(huì)導(dǎo)致最終系統(tǒng)出現(xiàn)誤差。例如,工作人員在讀數(shù)時(shí),沒(méi)有將一起指針完全垂直,就會(huì)出現(xiàn)讀數(shù)誤差,這也是人為因素中,最常見(jiàn)的誤差原因。又比如,工作人員在檢定過(guò)程中,并沒(méi)有完全按照各種一起的操作規(guī)范進(jìn)行操作,會(huì)導(dǎo)致一起的接觸電阻出現(xiàn)一定的變化,這種工作習(xí)慣的不得到,操作行為的不規(guī)范,都是導(dǎo)致誤差產(chǎn)生的重要原因。

        四、量具因素

        量具的運(yùn)用不得當(dāng),也會(huì)在檢定過(guò)程中,造成十分明顯的系統(tǒng)誤差。一方面為各類(lèi)檢定設(shè)備的設(shè)計(jì),檢定設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí),通常會(huì)按照不同的等級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì),因此不同等級(jí)的檢定設(shè)備所具備的檢定性能是完全不同的,如果量具在生產(chǎn)的過(guò)程中,就已經(jīng)存在誤差,在投入使用時(shí),勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致整個(gè)檢定過(guò)程出現(xiàn)誤差[3]。除此之外,如果一些量具的有效期已經(jīng)超過(guò)使用有效期,其自身的性能就會(huì)喪失保障,如果將這種量具投入使用,無(wú)疑會(huì)大大增加系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的可能。在檢定的過(guò)程中,使用方法不規(guī)范等原因,都會(huì)導(dǎo)致量具的精準(zhǔn)度受到干擾,甚至發(fā)生損壞,這些現(xiàn)象的發(fā)生,會(huì)直接導(dǎo)致最終的結(jié)果出現(xiàn)誤差,而且在大多數(shù)情況下,這種誤差并不容易被發(fā)現(xiàn),所有很容易被忽視,從而影響之后整體數(shù)據(jù)的真實(shí)性。另一方面為檢定儀器儀表顯示,如果儀器在運(yùn)行過(guò)程中,儀表出現(xiàn)了顯示故障,會(huì)直接導(dǎo)致設(shè)備整體運(yùn)行出現(xiàn)異常,例如在檢定過(guò)程中,其實(shí)儀表的有效位數(shù)不滿(mǎn)足實(shí)際需要檢定的位數(shù)需求,會(huì)導(dǎo)致檢定結(jié)果直接出現(xiàn)誤差。同時(shí),如果在檢定過(guò)程中,平衡指示器的讀數(shù),不能將有效位數(shù)的數(shù)據(jù)有效呈現(xiàn),靈敏度會(huì)出現(xiàn)失真的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致最終結(jié)果出現(xiàn)誤差。以及儀器設(shè)備的指針如果沒(méi)有均勻分布,會(huì)對(duì)讀數(shù)造成非常大的阻礙,尤其是對(duì)一些密集區(qū)域的讀數(shù),出現(xiàn)誤差的概率極高。

        所以在實(shí)際工作中,一定要根據(jù)不同的工作需求,來(lái)選擇不同的量針,來(lái)滿(mǎn)足檢定的需求,降低誤差出現(xiàn)的概率。值得注意的是,如果儀表量針接近滿(mǎn)刻度時(shí),類(lèi)似的情況也同樣會(huì)出現(xiàn),這是因?yàn)?,真?shí)數(shù)據(jù)往往會(huì)大于最大刻度,所以刻度表并不能有效的反應(yīng)真實(shí)數(shù)據(jù),從而出現(xiàn)誤差。另一方面為不完全測(cè)量,在不完全測(cè)量中,誤差的發(fā)生大多數(shù)產(chǎn)生與差值法的使用過(guò)程中,在這一過(guò)程中,非常依賴(lài)指示儀的分析與判斷,從而得到需要的數(shù)值參數(shù),但是在實(shí)際情況中,可以得到的差值并不具備較高的精確度,所以會(huì)導(dǎo)致最終結(jié)果出現(xiàn)誤差。最后一方面為采樣間隔,主要始終在檢定過(guò)程中,儀器在運(yùn)行過(guò)程中,是會(huì)形成一定的間隔的,在產(chǎn)生間隔時(shí),通常是需要利用A/D轉(zhuǎn)化模式,將所有測(cè)量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為具體的數(shù)字,但是因?yàn)殚g隔的存在,導(dǎo)致很多一部分參數(shù),并不能被有效的記錄,所以最終所反映出的數(shù)據(jù),并不能代表真實(shí)的情況。

        五、元件功能因素

        在檢定過(guò)程中,很多元件在投入使用時(shí),會(huì)被溫度、電容等因素影響,導(dǎo)致基礎(chǔ)功能受到影響。這會(huì)直接導(dǎo)致元件的穩(wěn)定性受損,當(dāng)元件穩(wěn)定性受損時(shí),會(huì)直接影響自身性能,導(dǎo)致無(wú)法得到檢定工作的使用需求,這種元件如果投入使用,勢(shì)必會(huì)造成結(jié)果的誤差產(chǎn)生。所以在日常工作中,工作人員必須要注重元件的穩(wěn)定性,要保證所有元件都是符合工作需求的。

        六、結(jié)束語(yǔ)

        通過(guò)上述可以發(fā)現(xiàn),電學(xué)計(jì)量?jī)x器在測(cè)量以及檢定的工作過(guò)工程中,是一定會(huì)受到環(huán)境、測(cè)量裝置、人為、量具以及元件功能的影響的。方方面面的影響都會(huì)導(dǎo)致測(cè)量與檢定工作所測(cè)得的數(shù)據(jù)受到影響。因此,在實(shí)際工作中,必須要提高對(duì)這些方面的重視,要針對(duì)這些方面客觀會(huì)出現(xiàn)誤差的原因,制定相應(yīng)的對(duì)策,來(lái)減少誤差出現(xiàn)的概率,減少因?yàn)檎`差而導(dǎo)致數(shù)據(jù)作廢的現(xiàn)象,不斷提升整體數(shù)據(jù)的精確度。確保電學(xué)計(jì)量?jī)x器測(cè)量檢定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,才能為各方提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

        參考文獻(xiàn):

        [1]李韶梅. 淺析電學(xué)計(jì)量檢定及測(cè)量誤差[J]. 中國(guó)高新區(qū),2019,000(010):115.

        [2]秦延昇. 分析電學(xué)計(jì)量檢定及測(cè)量系統(tǒng)誤差因素[J]. 大科技,2019(19).

        [3]陳曉紅. 探討電學(xué)計(jì)量檢定及測(cè)量的誤差原因[J]. 消費(fèi)導(dǎo)刊,2019,000(032):254.

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