电学计量检定及测量的误差因素分析

重庆市机械工业理化计量中心　李　义

电学计量检定及测量的误差因素分析

重庆市机械工业理化计量中心李义

电学计量在进行检定和测量中易出现误差，而引起误差产生的因素却很多，有电路本身特性因素、环境因素以及人为因素等。因此工作人员在进行电学计量检定测量的过程中，需对影响检定测量出现误差的因素做综合考虑，以达到减少误差的目的。本文主要针对电学计量检定和测量误差因素进行了论述研究，希望具有一定的参考价值。

电学计量；检定测量；误差因素

1　测量人员所导致的误差因素

测量工作人员在对数据进行读取中所出现的误差，此种误差大多是由测量人员所造成的，因他们将不规范的测量习惯带入到数据观察中所致，例如在对数据进行读数时采取估读的习惯，观察的角度不同等。因此，加强测量人员的规范测量，将误差降低到最小，确保测量结果的准确性。当然进行实际操作检定过程中，并不能确保各个环节都能严格达到规范要求，这就导致系统误差几率的增加，因此在操作过程中需尽可能的按照标准来执行。在操作过程中测量人员所造成的误差，通常是因测量人员所掌握的电学知识不足、熟练度不够、没有清楚理解操作流程等所致，出现这种情况就需要对操作人员进行电学知识、操作技术的专门培训和指导，以此来杜绝或减少人员操作所带来的误差。此外在对仪器进行校准过程中，运用不同的校准方式所带来的校准结果也会不同，可选用高精度仪器来做测量。

2　环境所导致的误差因素

在进行检定和测量过程中所处的环境能影响检测的精准度。影响检定测量的环境因素主要包含以下四个因素。

2.1磁场因素

在使用电子元件的途中通常产生的磁场是比较小的，几乎可忽略不计，但是如果没有在直流电流中安装与之对应的屏蔽装置，电动系仪表中就能将磁场所造成的影响凸显出来。而每个电感线圈之间都能产生交流磁场，影响着彼此，所以对电学计量进行检定测量中就必须考虑这些因素。

2.2水分因素

如果所处的测量环境湿度较大，将会降低测量工具中绝缘体电阻，导致测量工具在使用过程中电容会由交流电转变为通路。测量环境中湿度较大会导致大气压影响电常数，特别是高阻器件最为明显，空气中湿度的变化能带动空气介质常数做出改变，影响检定测量结果的准确性，因此，对人体呼出气体以及空气中的水蒸气都需要进行考虑、重视。

2.3气压因素

大气压能够对空气中的介质常数造成影响，从而影响了电容器的电容值使其产生变化，能间接影响检定测量效果。此外大气压对线圈骨架也具有一定影响，能够导致线圈骨架发生变形，造成标准电阻数值发生变化，给标准电阻器在阻值上带来了影响。

2.4电路环境因素

电路间的绝缘体以及电路绝缘体在进行检定测量中易出现电容，一旦出现电容则会将交流电转变成通路，若此种情况下出现电流泄漏则会对原件的读数产生影响，而导体间也将出现贝塞克温差热电动势，导致触电动热，影响最终测量结果。

3　测量装置因素

3.1装置配套和性能因素

进行电学计量检定及测量所使用装置性能的好坏，以及装置是否配套都关乎着测量结果的精准度，这就要求各设备需具备良好、完善的配套装置，从而将系统误差降到最低。如果设备测量长期使用却不进行定期检查，将会对设备的稳定性造成影响，从而产生误差。

3.2元件稳定性以及线性、非线性因素

由于元件长期使用而导致其稳定性下降所造成的误差则是元件稳定性因素所造成的误差。处理线性、非线性元件采用不同的方式所得到的测量结果具有一定区别则是线性与非线性误差。无论是元件的稳定性，还是线性、非线性因素都能影响测量的结果。

3.3辅助设备因素

处于交流环境下辅助设备的电容也会影响测量的结果，条件允许情况下，可加大装置的灵活度，从而得到更为精准的测量值。

4　电路特性因素

4.1模误差、相角误差

交流电路中尤其要注意相位差和幅值这两个影响因素，电压OD若去平衡，而电压OC未知的情况下，向量OD端点与C点间的距离就同电压灵敏度阈值即长度是OD时相等，若将CD减小就无法观察到指示器是否变化，这种情况下灵敏度阈则是半径r=CD的圆，对OC的测量有模的误差和相角误差。

图1　用电压OD去平衡未知电压

4.2直角误差

交流电路中阻抗三角形中电抗同电阻处于两直角边上，若无功阻抗中具有分量则是损耗电阻，若有功阻抗中具有无功分量则是残余电抗，如果忽略它们就进行测量将会出现测量误差，而这种误差就是直角误差。组抗Z=R+jX。在计算过程中，如果只取R或者只取X，都会带来误差。

5　小结

电学测量同其它测量相比所造成误差出现的因素更为复杂多变，即便是十分微小的影响量或者本身所具有的影响特性都能对测量结果造成影响，这在很大程度上加大了解决的难度。本文主要从测量实践方面对电学计量检定及测量系统误差做了相关分析，系统误差难以被发现，许多误差并不能从仪表上显示出来，因此电学检定测量的相关人员必须对系统误差的相关知识进行理解、掌握，并能找出消除误差的方式、方法。

［1］肖婷婷.电学计量的误差分析及不确定度理论研究［J］.科技信息，2013，16：480-481.

［2］曾晓泉.仪器设备修正因子的正确使用［J］.南方农机，2013（05）：35.