淺談影響儀器儀表測量誤差的因素

李新潔（山東科技大學,山東　青島　266590）

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淺談影響儀器儀表測量誤差的因素

李新潔
（山東科技大學,山東青島266590）

摘 要：測量誤差是客觀存在的，有測量必定存在誤差，在測量過程中造成誤差的原因很多，主要的是人員、環境、設備、測量方法這四個方面。這就要求計量工作人員應通過對測量理論的學習，提高工作能力，科學合理地利用檢定環境、選擇檢測設備和測量方法，以減少誤差，提高測量的準確性。

關鍵詞：儀器儀表；誤差；影響；測量方法；電位

0　引言

在計量工作中測量誤差是關系到計量工作質量的最關鍵的基礎工作，減少測量誤差，就是要盡量減小人員、環境、設備、測量方法所造成系統誤差，本文將結合自己日常的學習和實踐為大家提供一些借鑒。

1　要有合格的計量人員

在各項資源中，人是最寶貴的也是最重要的資源，一個檢定機構的水平高低很大程度上取決于人員素質的高低。這就要求計量工作人員不但要有扎實的基礎知識、專業知識，要熟悉計量法律、法規，更要熟悉各種儀表的原理、檢定規程和測量方法，還要掌握正確的數據處理方法，有豐富的工作經驗和實際工作能力。例如一只0.2級電流表，得到其中一點的測量誤差為0.209%，就直接化整為0.21%，判斷該表不合格，其實采用正確的數據處理方法后，得出該表的誤差為0.20%，正好合格。另外還要求計量工作人員有很強的工作責任心、良好的精神狀態，因為如果人員責任心不強，在工作中馬馬虎虎，是必會造成測量結果的不準確，人為的擴大了誤差。除此以外還要注意不斷地進行知識更新，以適應不斷的發展。

2　注意實驗室環境因素的影響

為了保證計量儀表檢定數據的準確，控制實驗室環境的溫濕度是不可或缺的措施。不同儀表的檢定規程都提出了不同的要求，在實際工作中，即使實驗室的溫度和濕度都達到檢定規程的要求，檢出來的儀表也不一定合格。例如一次梅雨季節周末過后，檢定一批絕緣電阻表，發現大多數不合格，過了兩天后重新檢定卻又都合格了。后來通過仔細分析后發現了問題所在，原因是：雖然實驗室通過空調、抽濕機等手段很快達到了要求，但標準器和儀表內部的小環境還是原來不合格的狀態，所以造成了測量結果的不合格，等到標準器和儀表內部的小環境和外部環境一樣了，測量結果自然合格了，由此可見環境溫度和濕度對儀表測量誤差的影響是很大的，特別是環境濕度對高阻值測量儀表的影響尤為明顯。所以在天氣濕度較大的環境下，一定要注意實驗室的環境監測，還要把能產生濕度的設備區域與電測實驗室進行有效隔離，以保證互不影響。除了溫、濕度要達要求外，還要注意灰塵、震動和外磁場、輻射等對表計測量的影響，在工作中應嚴格執行實驗室管理制度，對影響檢定、校準和檢測質量的區域的進入和使用應加以控制，當環境條件危及到檢定、校準和檢測結果時，應停止工作，以確保測量結的準確性。對于檢定指針式儀表來說還要考慮到光源的問題，這雖然無明文規定，但在實際工作中對測量結果確有影響，因為能否準確地讀表直接關系到測量結果的準確性。另外還要關注實驗室電源的質量，這里主要指的是電源接地線的問題，因為現在檢定裝置配備的標準器大部份是數字儀表，電源接地是否良好對數字儀表的讀數的穩定有著舉足輕重的影響。

3　合理配置標準器和配套設備

一套檢定裝置是由標準器和配套設備組合而成，它們的配備不是越高級越好，而是應該根據標準傳遞的需要來配置。按照JJG124-2005《電流表、電壓表、功率表及電阻表檢定規程》的要求，標準器的準確度配置有0.05%就夠了，配置電源的穩定度不低于被檢表最大允許誤差的1/10，調節細度不低于被檢表最大允許誤差的1/10。配置準確度太高的檢定裝置，實際上是一種資源的浪費。我們在配置檢定裝置時，一是要考慮檢定裝置的適用性，即是不是適合標準傳遞的需要，所有儀表的量程是否能覆蓋，輸出功率是否能滿足各種儀表的要求。其次才是要考慮檢定裝置的價格。

當檢定儀表的過程中，可能會出現標準表和被檢表量程不一致的問題，在SD110-83《電測量指示儀表檢定規程》中規定，所用標準表的準確度等級和上量限可按公式選擇：

式中：KO、Kx——分別為標準表和被檢表的準確度等級；

Axm、Aom——分別為被檢表和標準表的上量限；

α——為某一規定常數，若不更正標準表的讀數時，宜選為5，若更正時，可選為3。

檢定裝置的標準器每年應送電科院省進行檢定，對其配套設備每年進行穩定性與重復性考核和監視儀表準確度的測試，以確保其性能的穩定性處于良好的狀態。

4　采用科學合理的測量方法

在儀表檢定過程中，接線方法也是不可忽略的事情，在儀表的電流和電壓回路，有的接線端鈕標有 “＊”號，此“＊”號有著不同的名稱，有的稱之為進線端，有的稱之為同名端或同極性端，有的稱之為公共端。帶“＊”端鈕的儀表如何接線，必須在弄清測試測試對象后才能確定。在書本上一般對功率表的使用接線方法都是采用如圖一所示。這是在現場實際測量功率時的一種接線方法，這種接線方法是正確的，而我們在實驗室校驗功率表時就不能采取這種如圖二的接線方法。因為我們檢定裝置的電流和電壓回路都是彼此獨立的，檢定時一定要將電流、電壓回路的帶“＊”端接在電流、電壓的低電位端，否則就會出現附加誤差，使儀表不合格。

5　結束語

綜上所述，人員、環境、設備、測量方法是直接影響測量結果是否準確的主要因素，在日常工作中我們應采用科學合理的測量方法，正確地選擇儀器儀表，對檢定環境要經常監測，注意檢定人員的精神狀態，日常做好計量人員的專業培訓，提高人員素質，盡量減小人員、環境、設備和測量方法所造成測量誤差。

參考文獻：

JJG124-2005《電流表、電壓表、功率表及電阻表檢定規程》[S].JJG366-2004《接地電阻表檢定規程》[S].

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.170