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電測(cè)儀表測(cè)量誤差及對(duì)策的分析論文
1.設(shè)備因素產(chǎn)生的誤差
每一種測(cè)量設(shè)備都有最合適的測(cè)量范圍，我們需要做的是正確選擇測(cè)量設(shè)備，以及正確選擇測(cè)量設(shè)備上的測(cè)量擋位。我們不要認(rèn)為選用精確度越高的，其測(cè)量結(jié)果越準(zhǔn)確。
例如：被測(cè)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(jí)，表的最大可能誤差：r=220×15×0.002=6.6W，測(cè)量誤差r≈0.6%。另一只功率表量限為220V，5A，0.5級(jí)的，表的最大可能誤差：r=220×5×0.005=5.5W，測(cè)量誤差r≈0.5%所以，我們應(yīng)選用精度較低的0.5級(jí)的功率表來(lái)進(jìn)行測(cè)量，而不是選用精度較高的0.2級(jí)的功率表。
數(shù)字儀表的輸入級(jí)離不開(kāi)放大器，所以在數(shù)字電表的輸入端接被測(cè)對(duì)象時(shí)會(huì)有零電流流過(guò)，這個(gè)電流具有恒流源的性質(zhì)，即電流不隨被測(cè)對(duì)象內(nèi)阻變化而變化，輸入信號(hào)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(hào)，減少零電流的影響。
測(cè)量?jī)x器電鍵按鈕接觸不良，將導(dǎo)致回路接觸不良，熱電勢(shì)大，工作不穩(wěn)定，而回路時(shí)斷時(shí)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(kāi)關(guān)的質(zhì)量和磨損程度對(duì)測(cè)量的影響也很大，對(duì)測(cè)量盤、溫度補(bǔ)償盤、變換量限開(kāi)關(guān)等，無(wú)論是定軸式、動(dòng)軸式、油浸式，只要其性能變差，其接觸電阻、接觸熱電勢(shì)都會(huì)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(shí)，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(dòng)接點(diǎn)后，讀數(shù)會(huì)暫時(shí)恢復(fù)正常，要徹底解決問(wèn)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(kāi)關(guān)、按鍵開(kāi)關(guān)大多是不便拆開(kāi)的，當(dāng)其接觸電阻變差不穩(wěn)定時(shí)，可以嘗試從手柄處滴人工業(yè)酒精同時(shí)不斷扳動(dòng)手柄，有望恢復(fù)功能；轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)絕緣電阻降低，應(yīng)注意觀察觸點(diǎn)問(wèn)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(duì)測(cè)量誤差也有影響，例如電橋供電不足會(huì)嚴(yán)重影響測(cè)量精度，其電源的選用必須按照說(shuō)明書要求進(jìn)行，如沒(méi)有說(shuō)明書時(shí)，可按不大于被測(cè)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(duì)于電池的選取不當(dāng)也會(huì)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(shì)，不能提供電流，有的標(biāo)準(zhǔn)電池長(zhǎng)期使用后雖有電勢(shì)但內(nèi)阻過(guò)大，也會(huì)使線路靈敏度降低；對(duì)新充電的蓄電池必須經(jīng)過(guò)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(cè)量?jī)x器配有專用導(dǎo)線，對(duì)導(dǎo)線電阻的大小有要求。使用時(shí)，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(shí)，跨線電阻必須很小。
2.環(huán)境因素產(chǎn)生的誤差
有些測(cè)量?jī)x器受環(huán)境的影響較大，一般包括：溫度、濕度、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、壓力、光照、振動(dòng)、微塵和供電質(zhì)量等。
溫度的變化對(duì)測(cè)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(gè)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(wú)法準(zhǔn)確確定，從而失去檢測(cè)的意義；對(duì)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(duì)穩(wěn)壓值有影響，會(huì)影響到測(cè)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(guò)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(gè)近似值，如果偏差過(guò)大，算出的結(jié)果是不能保證準(zhǔn)確度的。
防止溫度變動(dòng)對(duì)測(cè)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(shí)，可以采用各種辦法進(jìn)行修正，標(biāo)準(zhǔn)電阻要通過(guò)溫度系數(shù)進(jìn)行換算；對(duì)于有溫度補(bǔ)償盤的電位差計(jì)要做好最小步值的檢測(cè)及調(diào)節(jié)。同時(shí)，嚴(yán)格按照規(guī)程的要求，對(duì)檢測(cè)設(shè)備及被檢儀器進(jìn)行恒溫、預(yù)熱，不同的儀器對(duì)于預(yù)熱的要求是不同的，必須滿足技術(shù)說(shuō)明書的要求；不同的儀器對(duì)恒溫的要求也是不同的，不能一概而論，例如，對(duì)于電阻的測(cè)量，由于其自身發(fā)熱引起誤差，通電后測(cè)量要快，尤其是測(cè)量0.1Ω以下的電阻，電流的正、反向開(kāi)關(guān)應(yīng)間歇使用，否則被測(cè)電阻因長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)大電流會(huì)引起很大的溫升誤差。
儀器對(duì)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(duì)靜電感應(yīng)也會(huì)有影響，濕度低時(shí)靜電感應(yīng)的影響會(huì)加大，這時(shí)操作者相當(dāng)于一電容極板，儀器則是另一極板，簡(jiǎn)單有效的檢查方法是，接好測(cè)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(shuō)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(shí)可以利用空調(diào)機(jī)的去濕功能來(lái)控制實(shí)驗(yàn)室的濕度，必要時(shí)應(yīng)專門配備去濕機(jī)。對(duì)儀器內(nèi)放置的干燥劑一定要定期檢查，一旦失效要及時(shí)更換。
在使用數(shù)字電壓表等含電子回路的儀表時(shí)，電、磁場(chǎng)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(shí)每個(gè)儀表都合格，但是它們?cè)诼?lián)成為一個(gè)測(cè)量線路時(shí)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(tái)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(shí)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(dòng)時(shí)，供電線路的電壓大幅度的波動(dòng)，造成儀器工作不穩(wěn)定。
儀器放置不水平，會(huì)使表計(jì)零點(diǎn)偏移；震動(dòng)不僅會(huì)影響儀器的性能和測(cè)量結(jié)果，還會(huì)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(tái)或基座上；單方面的光照輻射及熱源會(huì)造成熱偏差，光照標(biāo)準(zhǔn)電池會(huì)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(cè)量的準(zhǔn)確度，我們需要認(rèn)真對(duì)待環(huán)境的影響，在測(cè)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(cè)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(cè)量結(jié)果必然不對(duì)。
在連接測(cè)量?jī)x表時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)生連線錯(cuò)誤、測(cè)試線脫開(kāi)或接觸不好、連線順序不對(duì)等，這時(shí)機(jī)殼電位不但會(huì)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(shí)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?cè)陂_(kāi)始檢測(cè)前一定要確認(rèn)連接正確，一定要先連線，再檢查，之后開(kāi)機(jī)。并且連接線一定要連接牢靠，不能出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象。
量程選擇不當(dāng)會(huì)引起誤差，用大量程擋位測(cè)量小示值的元件，會(huì)有誤差；用級(jí)別不夠的設(shè)備去測(cè)量?jī)x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(cè)量時(shí)，需要我們理解測(cè)量原理，不斷掌握各種測(cè)量?jī)x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(cè)量質(zhì)量。
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