电学计量检定及测量系统误差因素探析

夏志强

摘要：电学计量测量与检定是一个繁琐而复杂的过程，也是计量控制和计量技术的关键环节。如果存在系统误差，会对其检定结果带来直接影响。因此，本文主要针对电学计量检定及测量系统误差因素进行分析和探讨。

关键词：电学计量检定;测量系统;误差因素

引言

电力不仅是现代化发展的关键驱动力，也是其他能源不可替代的资源。为了更好地保证用电效果，进行电学计量监测是不可避免的。随着中国科学技术的不断发展，数字测量技术得到了广泛的应用，并逐步向智能测量的方向发展，与此同时测量精度也成为国内外的热门话题。测量系统误差的出现具有一定的规律性，可以在测量结果中找到并消除。但是，在实际电气测量中，会出现一些无法检测到的错误，这会直接降低验证结果的准确性。测量误差关系到产品质量和企业的经济利益，因此加强计量精度的研究显得尤为重要。

一、主观因素

所有测量活动都是人为控制的，在测量过程中存在许多影响测量结果的人为因素。例如，一些新员工不熟悉系统操作和测量知识，这会对测量结果产生一定的影响。此时，相关部门需要加强对员工的专业培训，使他们能够更好地操作仪器。在测量过程中，操作者一般都有自己的思维模式，或者通过一些个人习惯，使得观察到的数据与实际数据有一定的区别。因此，在实际操作中，应遵循标准步骤，观察读数时应注意角度。在机械切换过程中，由于操作人员的熟练程度不同，会产生不同的电阻，电阻箱也是如此，不同的插入力或旋转力在使用期间产生不同的电阻，对测量结果有不同的影响。因此，在使用校准器时，不同的操作人员有不同的习惯和校准方法，会导致电气测量结果不同。操作人员要在验证过程中避免因没有按照验证要求和程序进行操作，导致系统性错误的出现，验证过程中不同的验证工具和校准方法，这也会对测量结果产生一定的影响。

二、客观因素

（一）外界环境因素

在电路测量过程中，会受到许多外部环境因素的影响，包括电路环境、磁场环境和湿度。通常在电路和电路之间使用绝缘体以产生一定的电容。在通电的情况下，电容器将交流电转换为路径，这导致一定的电流泄漏，这直接影响测量仪器的读数。一旦电路之间存在交流电，就会产生一定的温差热功率，这会引起电路元件之间的温度变化。众所周知，会有一定的磁场周围的电路，电路没有影响，但在直流回路，为电力系统仪器没有盾牌，磁场会对电路有一定的影响，影响测量结果，特别是当外部磁场强在测量环境中，应该充分考虑。交流电周围的磁场由电路中的每个线圈产生，因此在测量过程中不能忽略这些元件的磁场;由于水是导电的，空气中的水分会在测量过程中引起某些测量误差。空气湿度和温度的变化会引起空气介电常数的一系列变化，并改变空气中电容器的电容，这将对测量结果产生一定的影响。例如，当测量电路周围的大气压力改变时，电路中的电容受到影响。

（二）电路因素

①辅助设备错误。标准设备连接到辅助设备以形成标准计量验证设备。如果辅助设备存在质量问题或性能不佳，操作人员很难发现，这将导致验证中出现系统性错误。例如，可调电源是一种重要的验证辅助工具，具有较小的输出电压和电流。如果不能有效地控制输出值，则不可避免地会出现测量误差。同时，这种设备很少送检，即使有些问题不应该被发现。②组件错误。在验证工作中，使用的组件会对验证结果产生直接影响。因此，操作人员需要综合考虑辅助测量工具和部件的误差，确定并计算可能对测量结果的影响，以确保测量和验证的準确性。③线路电阻。在测量和检定过程中，测量线应穿过照明、接线柱、各种触点和电线。他们装备了电阻。虽然这些电阻在验证过程中由于尺寸小而被忽略，但是当精度要求很高时，它们仍然对验证有一定的影响。④开关变化系数。转换开关是验证工作中常用的仪器元件，其电阻值有动态变化。在转换过程中，电阻会发生一些变化，这将对验证结果产生重大影响，进而产生系统误差。⑤开关、电线和线路节点的交流电感。如果在验证过程中存在通信场景，则操作员还应考虑电线，节点和端子的电容和电感的影响。⑥细度调整引起的误差。例如，如果操作者选择用于测量的补偿方法，如果没有进行细度调整，则当线最终平衡时指示器将具有大的偏转，并且不能实现绝对平衡。这种估计的结果也有很大的误差。

（三）组件因素

标准设备中其他设备的影响：标准设备通常与其他设备结合进行测量，一般辅助设备不送检查。辅助设备的性能与系统误差的产生直接相关。其它部件的误差：连接到电气校准电路的元件或辅助测量工具的误差将直接影响测量结果的准确性。线路接触和导体电阻的干扰：电测量的测量需要通过一根导线与每个触点连接，电阻的存在也会导致其测量验证的误差。开关变化干扰：电气验证需要涉及开关的操作。开关接触电阻的变化会引起开关的变化，直接降低校准结果的准确性。在补偿法测量中，如果细度调整不够，则指示偏差过大，不平衡，估计检测结果。灵敏度阈值不够：电测量电路的灵敏度问题非常普遍。在电路测量过程中，需要在供电条件下进行。但是，在频率测量过程中，电路中的电网频率会对测量产生一定的影响。例如，当电压不稳定时，其电路的频率波动也会增大，从而影响测量结果。当直流电进入电路时，一般会进行滤波操作，但如果做得不好，直流中会有一定量的交流电，造成较大的误差。在测量过程中，如果设置电压值并且灵敏度大于测量值，则指示灯不会改变，从而导致较大的误差。因此，为了提高测量结果的准确性，在测量过程中应尽量保证电流和电压的稳定，并定期检查电源，以尽量减少这些不稳定因素对电路的影响。

三、结束语

电学计量检定和测量过程中，导致其出现系统误差的原因较多，甚至一些细微的因素都可能对结果带来严重影响，增加检定工作的难度。因此要重视产生差异的因素，及时做出调整。

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（作者单位：蚌埠市计量测试研究所）