棉花检验仪器测量误差分析与处理探析

（德州市纤维检验所，山东 德州 253000）

受多种因素影响，棉花检验仪器在测量中不可避免的存在一些误差，为此，在操作过程中需要检验人员结合所学知识和工作经验，加强对各种形式误差的分析，在分析的基础上及时采取措施降低误差，从而提高棉花检验的质量水平。

一、棉花检验仪器的相关工作原理

在进行棉花的检测时，棉花检验仪器的传感器会对棉花的一些数据进行收集。例如对棉花的水分、温度、纤维等信息进行测量，当收集到所需要的信息后，传感器会将这些信息转换成电子信号，电子信号在通过滤波电路后传到多路模拟开关之中，再通过微处理器将所有模拟开关中的电子信号统一传送到控制系统中进行处理分析，而后将分析后的结果显示出来。

二、棉花检验仪器测量误差分析

（一）方法误差

方法误差分为理论误差和测量方法误差两个方面。由于测量系统的模型大部分为多元高次的方程，没有实解，其所求得的仅为近似解。这样使得测量数据和真实数值间存在误差，也就是理论误差。同时在实际测量过程中，由于采取不同的测量方法，也可能导致最终的测量结果之间存在一定的误差。

（二）测量器的仪表出现误差

因为对棉花进行检测的相关仪器比较多，每个仪器上的仪表基数都不尽相同，而且不同仪器的测量精度也不相同，相关的制造工艺也有好坏之分，所以在对棉花进行检验测量时，不同的棉花检验仪器所得到的测量结果，在仪表上显示出的相应数值也会有所不同。

（三）测量环境造成测量数据出现误差

当进行棉花的检验时，测量工作也会受到工作环境的影响，在进行棉花检测过程中，检测仪器使用要求的环境与现场工作环境存在较大差异时，导致仪器工作的效率下降，传感器等部件失灵等，也会导致对棉花测量的相关数据不准确。

（四）操作人员误差

由于测量人员自身的专业技能、综合素质等的不同，使得测量的结果也会存在一定的误差。测量误差是绝对的，也是必然存在的。但是测量误差并不意味着错误。通过研究测量误差，是为了对误差产生的机理和规律有一个更为清晰的认知，以便于为测量仪器仪表的科学合理设计、制造和使用提供借鉴和参考。因此降低棉花检验仪器测量误差，是需要认真思考的重要课题。

三、棉花检验仪器测量误差的处理方法

（一）随机误差的处理方法

在多次重复测量一个数量值时，每次测量误差的绝对值和符号表示都存在不同程度的误差。伴随测量次数的增多，这种随机误差会相应的减少，测量操作体现出一定的规律性。在一般情况下，大多数的随机误差服从高斯分布规律，相关人员可以应用数理统计的方法来估算随机误差出现的可能，对被测量数据进行多次重复检查，计算平均值。

（二）粗大误差处理方法

指测量值明显与实际值不符的误差。这种误差是人为的，粗心大意产生的误差。对此类误差，只能采取提高操作人员责任心，或在仪器上增加异常报警装置等方式加以解决。在测量软件中预置了置信概率，确定相应的置信区间，凡超过置信区间的误差就认为是粗大误差。

（三）标准计量仪表误差处理方法

通用电工测量仪表是对棉检仪器的检定和校正，是棉检仪器的标准，对棉检仪器的设计生产至关重要。其实，从设计理念上来分析，两者电路程式是一样的，其精度和测量误差产生的原因也是一样的。那么，用电工测量仪表对同一种精度要求的棉检仪器完成检定是一种不可信的做法。另外，针对棉检仪器的特殊性，电工测量仪表的数据采集手段亦值得商榷。由于现代棉检仪器处理及输出的基本都是数字化信息，因此，使用常规的磁电式信号采集方式必然带来较大的系统误差。而现在常用的所谓数字化测量仪表，仅仅是处理显示数字化了，对前端信号采集仍然采用模拟信号的方式，这里的弊病不言而喻。

（四）传感器误差的处理方法

传感器是棉花检验仪器和周围环境之间的唯一接口，传感器本身的转换误差能力直接影响棉花检验仪器的应用性能。传感器的静态特点会引起非线性误差，比如测量棉花包温度的传感器一般是半导体PN结，它是一种非线性器件，在应用过程中出现的静态误差有重复误差、灵敏度误差、温度误差等。传感器的动态特性主要是指伴随测量时间变化传感器出现的响应特点。对于传感器误差，可以应用信息融合技术进行处理。信息融合技术能够从多种信息视角对误差进行处理，找出棉花检验仪器信息的内在规律和联系，及时剔除无效信息、错误信息。在众多形式的传感器中，数字传感器能够获得数字量，因此，现阶段的棉花检验仪器大多都配置了数字传感器，通过提高A/D转换器的分辨率来减少数据量化误差。

结束语

总之，科技水平的提升以及棉花检验体制的不断完善，使得棉花仪器化检测备受推崇，且呈现出高速发展态势。然而在开展棉花仪器化检测过程中，测量误差是难以避免的，也是必然存在的。通过对误差进行分析，探究降低误差的措施，对于提升棉花检测质量水平意义深远，这也是值得每一个检验人员思考的重要课题。