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電測儀表測量誤差及對策的分析論文
1.設(shè)備因素產(chǎn)生的誤差
每一種測量設(shè)備都有最合適的測量范圍，我們需要做的是正確選擇測量設(shè)備，以及正確選擇測量設(shè)備上的測量擋位。我們不要認(rèn)為選用精確度越高的，其測量結(jié)果越準(zhǔn)確。
例如：被測直流功率約為1050W，電路電流：I=4.8A。一只功率表量限為220V，15A，0.2級，表的最大可能誤差：r=220×15×0.002=6.6W，測量誤差r≈0.6%。另一只功率表量限為220V，5A，0.5級的，表的最大可能誤差：r=220×5×0.005=5.5W，測量誤差r≈0.5%所以，我們應(yīng)選用精度較低的0.5級的功率表來進(jìn)行測量，而不是選用精度較高的0.2級的功率表。
數(shù)字儀表的輸入級離不開放大器，所以在數(shù)字電表的輸入端接被測對象時會有零電流流過，這個電流具有恒流源的性質(zhì)，即電流不隨被測對象內(nèi)阻變化而變化，輸入信號越小這項(xiàng)影響就越突出，操作人員要盡量選擇合適的輸入信號，減少零電流的影響。
測量儀器電鍵按鈕接觸不良，將導(dǎo)致回路接觸不良，熱電勢大，工作不穩(wěn)定，而回路時斷時通引起讀數(shù)不穩(wěn)定，主要原因就是銀觸點(diǎn)臟污造成的。轉(zhuǎn)換開關(guān)的質(zhì)量和磨損程度對測量的影響也很大，對測量盤、溫度補(bǔ)償盤、變換量限開關(guān)等，無論是定軸式、動軸式、油浸式，只要其性能變差，其接觸電阻、接觸熱電勢都會引起誤差，這類故障引起的誤差有其特點(diǎn)，在切換到某一檔時，讀數(shù)不成規(guī)律變化或出現(xiàn)突變，或示值不穩(wěn)，一般在反復(fù)旋動接點(diǎn)后，讀數(shù)會暫時恢復(fù)正常，要徹底解決問題就必須檢修。電位器觸點(diǎn)不良引起的誤差與此類似。換向開關(guān)、按鍵開關(guān)大多是不便拆開的，當(dāng)其接觸電阻變差不穩(wěn)定時，可以嘗試從手柄處滴人工業(yè)酒精同時不斷扳動手柄，有望恢復(fù)功能；轉(zhuǎn)換開關(guān)絕緣電阻降低，應(yīng)注意觀察觸點(diǎn)問是否有殘余金屬粉末，一般清除后即可恢復(fù)。
輔助設(shè)備的狀況對測量誤差也有影響，例如電橋供電不足會嚴(yán)重影響測量精度，其電源的選用必須按照說明書要求進(jìn)行，如沒有說明書時，可按不大于被測電阻或標(biāo)準(zhǔn)電阻額定電流的1/2作為電源的工作電流。對于電池的選取不當(dāng)也會引起誤差，一般工作電流1毫安以上的要用蓄電池，1毫安以下的用甲電池，標(biāo)準(zhǔn)電池原則上只能提供電勢，不能提供電流，有的標(biāo)準(zhǔn)電池長期使用后雖有電勢但內(nèi)阻過大，也會使線路靈敏度降低；對新充電的蓄電池必須經(jīng)過人工放電到穩(wěn)定值后才能使用。正確使用專用導(dǎo)線。因?yàn)橛行y量儀器配有專用導(dǎo)線，對導(dǎo)線電阻的大小有要求。使用時，必須滿足。例如，低量限的電壓表和與分流器組合使用的大量限電流表；使用雙電橋時，跨線電阻必須很小。
2.環(huán)境因素產(chǎn)生的誤差
有些測量儀器受環(huán)境的影響較大，一般包括：溫度、濕度、電場、磁場、壓力、光照、振動、微塵和供電質(zhì)量等。
溫度的變化對測量的結(jié)果影響十分明顯。標(biāo)準(zhǔn)電阻由錳銅制成，阻值隨溫度的變化而變化，變化的情況以溫度系數(shù)表示，一個標(biāo)準(zhǔn)電阻如果溫度系數(shù)未知，當(dāng)不在20℃下使用，標(biāo)準(zhǔn)電阻值就無法準(zhǔn)確確定，從而失去檢測的意義；對于內(nèi)附穩(wěn)壓源的設(shè)備，例如一些內(nèi)附穩(wěn)壓源電位差計(jì)，溫度的變化對穩(wěn)壓值有影響，會影響到測量的結(jié)果。當(dāng)然，上述設(shè)備發(fā)生溫度偏差也可以通過各種公式和系數(shù)進(jìn)行換算，但是換算得出的畢竟只是個近似值，如果偏差過大，算出的結(jié)果是不能保證準(zhǔn)確度的。
防止溫度變動對測量影響的首要條件就是按照規(guī)程要求，嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度在規(guī)定范圍。當(dāng)溫度條件在20℃附近有少量偏差時，可以采用各種辦法進(jìn)行修正，標(biāo)準(zhǔn)電阻要通過溫度系數(shù)進(jìn)行換算；對于有溫度補(bǔ)償盤的電位差計(jì)要做好最小步值的檢測及調(diào)節(jié)。同時，嚴(yán)格按照規(guī)程的要求，對檢測設(shè)備及被檢儀器進(jìn)行恒溫、預(yù)熱，不同的儀器對于預(yù)熱的要求是不同的，必須滿足技術(shù)說明書的要求；不同的儀器對恒溫的要求也是不同的，不能一概而論，例如，對于電阻的測量，由于其自身發(fā)熱引起誤差，通電后測量要快，尤其是測量0.1Ω以下的電阻，電流的正、反向開關(guān)應(yīng)間歇使用，否則被測電阻因長時間通過大電流會引起很大的溫升誤差。
儀器對于環(huán)境濕度的要求也應(yīng)給予足夠的重視。特別是在梅雨季節(jié)，房間內(nèi)濕度往往偏高，儀器中的電子元件等受潮后，易銹蝕、霉變，造成儀器接觸不良、性能下降，甚至損壞。潮濕的環(huán)境還容易使儀器的絕緣性能變差，產(chǎn)生不安全的因素。濕度對靜電感應(yīng)也會有影響，濕度低時靜電感應(yīng)的影響會加大，這時操作者相當(dāng)于一電容極板，儀器則是另一極板，簡單有效的檢查方法是，接好測量線后，用手靠近一下或輕碰一下儀器或引線，看看電流表有否不正常的偏轉(zhuǎn)，有偏轉(zhuǎn)則說明有靜電感應(yīng)。防止靜電感應(yīng)的辦法是使人與儀器的外殼等電位。平時可以利用空調(diào)機(jī)的去濕功能來控制實(shí)驗(yàn)室的濕度，必要時應(yīng)專門配備去濕機(jī)。對儀器內(nèi)放置的干燥劑一定要定期檢查，一旦失效要及時更換。
在使用數(shù)字電壓表等含電子回路的儀表時，電、磁場及工頻電源干擾影響比較顯著。數(shù)字電壓表、直流比較式電位差計(jì)、直流標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生器，都使用工業(yè)電網(wǎng)供電，在獨(dú)立工作時每個儀表都合格，但是它們在聯(lián)成為一個測量線路時卻發(fā)生較大的誤差，表現(xiàn)為數(shù)字電壓表和電位差計(jì)出現(xiàn)了零位示值。我們采用的措施是可以在每臺儀器上采用雙屏蔽，并利用隔離變壓器隔離電源，就能將干擾限制在有限范圍內(nèi)。同時盡量不與大電機(jī)，大的通風(fēng)機(jī)，空調(diào)機(jī)等大的用電設(shè)備共用一條供電線路，以免在這些用電設(shè)備起動時，供電線路的電壓大幅度的波動，造成儀器工作不穩(wěn)定。
儀器放置不水平，會使表計(jì)零點(diǎn)偏移；震動不僅會影響儀器的性能和測量結(jié)果，還會造成某些精密元件損壞，因此，要求將儀器安放在遠(yuǎn)離震源的水泥工作臺或基座上；單方面的光照輻射及熱源會造成熱偏差，光照標(biāo)準(zhǔn)電池會引起變質(zhì)及較大的滯后，必須將其放在不透光的容器內(nèi)保存及使用。總之，要保證測量的準(zhǔn)確度，我們需要認(rèn)真對待環(huán)境的影響，在測量之前，必須仔細(xì)檢查全部量具和儀器的調(diào)整狀況、位置狀況，例如儀表指針調(diào)零，防止儀器之間的干擾等，需要做好充分的準(zhǔn)備和保持良好的環(huán)境條件，才能保證測量的準(zhǔn)確。
3.人為因素引起的誤差
人為因素引起的誤差主要是方法不當(dāng)引起的誤差，如果方法使用不當(dāng)，測量結(jié)果必然不對。
在連接測量儀表時，有時會發(fā)生連線錯誤、測試線脫開或接觸不好、連線順序不對等，這時機(jī)殼電位不但會引起誤差，而且可能損壞電路中的器件。當(dāng)接入被檢設(shè)備時其端鈕和接線應(yīng)擰緊，以減少接觸電阻的影響。插塞與插孔的配合要良好，保持清潔，插塞要插牢，每次松緊程度要一致。因此我們在開始檢測前一定要確認(rèn)連接正確，一定要先連線，再檢查，之后開機(jī)。并且連接線一定要連接牢靠，不能出現(xiàn)松動現(xiàn)象。
量程選擇不當(dāng)會引起誤差，用大量程擋位測量小示值的元件，會有誤差；用級別不夠的設(shè)備去測量儀器，用未經(jīng)檢驗(yàn)的設(shè)備檢定儀器都是不允許的。
綜上所述，在測量時，需要我們理解測量原理，不斷掌握各種測量儀器的結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格按照規(guī)程操作，減少誤差的發(fā)生，就可以提高測量質(zhì)量。
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