电子测量误差分析研究

刘德启（黑龙江省电子信息产品监督监检验院，黑龙江哈尔滨，150090）



电子测量误差分析研究

刘德启
（黑龙江省电子信息产品监督监检验院，黑龙江哈尔滨，150090）

摘要：人们的生活会受到电子测量的结果影响，由于测量的过程难免受到多种因素的干扰，电子测量的结果会存在误差，本文从电子测量误差的概念出发，分析了造成测量误差的原因，并提出了消除电子测量误差的方法。

关键词：电子测量;误差;分析

在日常生活中，人们对一个产品的质量好坏的评定往往是以产品的检测结果作为依据的，它决定了产品是否能够满足市场的需求，因此，测量是产品研发和鉴定过程中的重要组成部分。如何保证测量结果的准确性以及如何减少测量的误差已经成为人们关心的问题。可以说，任何测量都存在误差，但人们可以通过从测量方法、工具、测量环境等多方面地进行误差控制，来使得电子测量的结果更加真实可信，完成被测产品的质量和性能鉴定。

1　电子测量误差相关概念

电子测量的目的就是通过数字化测量仪器设备来获得能够真实反映被测物品各项指标的数据。然而任何测量都会有误差的存在，测量误差是指测量值与标准值之间的差异，人们在测量过程中根据实际情况限制其范围以提高测量结果的准确性。一般来说，测量误差主要有以下两个表示方法。

绝对误差。将测量数据减去标准值，所得的差值就称之为绝对误差，由于在测量过程中无法得到完全真实的标准数据，因此上述所规定的标准值是在指定的测量条件下约定的作为反映真实数据的参考数值。绝对误差的单位和测量值相同，其大小（绝对值）反映了测量结果与标准值的偏离程度，数值越小表示测量结果越精确。

相对误差。电子测量的结果是否精准不能单纯地以偏离标准值的大小来作为依据，还需要通过与标准值的偏差程度来评定。相对误差是指绝对误差与标准值之间的比值，它反映的是测量误差偏离标准值的程度范围，例如，当两组测量数据的绝对误差相等时，如果其中一组数据的标准值较大，则该组数据的相对误差就较小，表明其测量的结果偏离标准值的程度小，测量的准确度就越高。

2　电子测量误差原因分析

误差在电子测量过程中是无法避免的，因此需要分析在测量时可能造成误差的因素，对其来源和产生的缘由加以控制，以减少误差发生的几率和造成的影响，一般来说，造成测量误差的原因主要有以下几个方面。

仪器本身误差。作为电子测量的主要工具，不同的测量仪器有不同的设计制造工艺和测量等级，使用仪器也不能完全准确地对被测物进行测量。器件老化、精度等级不够、测量载体不精准、刻度值模糊、温漂、设备没有检定或校准等都是造成仪器测量误差的主要因素。

人为因素误差。在进行电子测量时，操作人员的不同也会造成测量结果的误差，测量者由于其对测量结果的分辨能力、视觉效果、习惯性以及固定思维等会造成在记录或得出测量结果时产生人为的数据”附加”，这种附加值就会造成测量结果的不一致。

计算误差。在电子测量中，有些测量结果需要对一项或多项测量数据进行公式推导，而公式中的近似值算法会导致计算结果有误差，例如在测量圆环周长或面积时，在完成其半径测量后，需要将半径值代入周长或面积计算公式，一般来说，圆周率计算取值近似为3.14，因而代入公式后的周长或面积计算结果也为近似结果。

3　电子测量误差补偿方法

3.1提高电子测量仪器测量精度。不同精度等级的电子测量仪器有有着不同的测量精度，例如电工仪表就有0.1～5.0级的精度标准，其表示测量误差控制在在0.1%和5.0%左右，并且每次在使用仪器进行测量时，需要对仪器进行校准，同时也要定期对仪器进行检定，以此减少仪器本身带来的误差，提高电子测量的准确度。

3.2规范测量方法。每个电子测量仪器都会有一套操作说明书，在用仪器进行测量时，要充分理解说明书描述的测量过程与步骤，严格按照规定的方法来进行，避免由于操作不当或者未按规范步骤进行测量所产生的误差，如果没有按照要求进行测量，其测量的结果将存在较大的误差，无法达到真实测量的目的。

3.3减少人为操作误差。测量人员需要提高自身的操作技能能力和对测量的责任感，在进行电子测量时，对测量数据的观察和记录需要专注，比如测量读数需要等数值完全稳定后进行，必要时可以多人记录多组测量数据，避免人为因素造成读数错误或者连接失误现象的发生，保证测量的有效性。

3.4测试环境需要在规定的条件下进行。环境对电子测量的影响是比较复杂且难以评定的，比如测量电流电压时，由于不同温度下的负载阻值会有不同程度的变化，因此造成测量的结果也会有不同程度的影响。为了减少由于环境造成的测量误差，应该对测量时的环境进行严格统一的规定，比如温度范围和湿度范围，一些特定测量项目如辐射等还需要在屏蔽环境下进行。

4　结语

在电子测量过程中，误差是伴随测量结果而产生的，无论再高精度或再先进的测量方法都无法完全避免误差的发生。在对产品进行电子测量时，应该根据实际情况分析可能产生误差的原因，并采取有效的措施来减少误差的影响，以便避免不必要的误差发生，保证电子测量结果的准确性和可靠性，真实地反映出被测产品的质量和性能，为产品的质检提供准确可靠的测量数据来源。

参考文献

张新法.浅淡电子测量中的误差分析和数据处理[J].军民两用技术与产品.2015（14）：41

Research on error analysis of electronic measurement

Liu Deqi
（Heilongjiang Province Electronic Information Products Supervision and Inspection Institute ，HeilongjiangHarbin，150090）

Abstract：People's life will be affected by the electronic measurement results，due to the measurement of the process will inevitably be many factors interference， electronic measurement results will exist error，this paper from the concept of electronic measurement error of analysis of the causes of measurement error and the elimination method of electric measurement error.

Keywords：electronic measurement;error;analysis