理化計量檢定和測量的系統誤差因素分析

李磊 劉俊澤

【摘 要】隨著社會的不斷發展和進步，對于理化計量檢定和測量的要求不斷提高，并隨著社會生產的精細度程度越來越高，對于理化計量檢定和測量的系統誤差控制要求也隨之增高。因此加強系統誤差的分析與控制，提高計量的準確性是適應社會發展趨勢的必然選擇。本文通過對引起理化計量檢定和測量的系統誤差的因素進行分析，并指出改善的措施，希望對促進計量工作的高質量發展做出積極貢獻。

【關鍵詞】理化計量檢定;測量;系統誤差;因素分析

引言

理化計量檢定和測量工作的高質量發展有助于提高計量行業的準確性，為社會更加高效高質量發展提供保證，因此有必要開展影響理化計量檢定和測量的系統誤差的分析。做到盡量在實際工作中，有效規避這些誤差，以確保最后計量的結果符合社會的實際需要，不斷提高計量的準確性。理化計量檢定和測量的系統誤差可以通過采取相應措施盡量避免，因此要加強對于系統誤差的控制，以提高計量工作的有效性，為社會的高質量發展保駕護航。

一、主觀因素

所有測量活動均由人控制，并且在測量過程中有許多人為因素會影響測量結果。例如，一些新員工不熟悉系統的操作和測量知識，這將對測量結果產生一些影響。當前，相關部門需要加強對人員的培訓，以便他們可以更好地使用該工具。在測量過程中，操作員通常會有自己的思維方式，或者由于某些個人習慣，所觀察到的數據與實際數據有所不同。因此，在實際使用中，要遵循標準程序并在觀察讀數時注意角度。在機械切換過程中，由于操作人員的專業技能的掌握不同，會產生不同的電阻。并且在使用過程中，不同的插入力或旋轉力會產生不同的阻力，這都會對測量結果的準確性產生不同的影響。此外，在使用校準器時，不同的操作員具有不同的校準習慣和方法，從而導致不同的理化計量檢定和測量結果。在驗證過程中，操作員必須避免由于不符合要求和驗證程序而導致系統錯誤。同時驗證過程中使用的不同驗證工具和校準方法也會對測量結果產生一些影響，因此要對理化計量檢定和測量工具和校準方法進行統一的規定，以減少因為人為因素導致的系統誤差，提高計量結果的準確性。

二、客觀因素

（1）環境因素

在測量電路的過程中，會受到許多外部環境因素的影響，包括電路環境、磁場環境和濕度環境等。通常，在電路和電路之間使用絕緣體以產生一定的電容，阻止二者之間產生影響。當施加電壓時，電容器將交流電轉換為一條路徑，該路徑會導致一定的電流泄漏，該泄漏電流會直接影響電表的讀數。當電路之間出現交流電時，會產生一定的溫差，即熱量輸出，這將導致電路組件之間的溫度變化。眾所周知，電路周圍會有一定的磁場，對電路沒有影響，但是直流電路中沒有對電力系統設備的屏蔽，磁場會對電路產生一定的影響并會對測量結果產生影響。尤其是在測量環境中外部磁場較強的情況下，電路中的每個線圈都會產生交流電磁場，因此在測量過程中這些元件的磁場不可忽略。由于水具有導電性，因此空氣中的水分會在測量過程中引起一些測量誤差。空氣濕度和溫度的變化會引起空氣介電常數的一系列變化，并改變空氣中電容器的電容，從而對測量結果產生一定的影響。例如，測量電路周圍的氣壓變化會影響其電容。

（2）計量方案因素

①輔助設備性能不佳。將標準設備連接到輔助設備，以形成標準的計量驗證設備。如果輔助設備出現質量問題或性能不佳，則操作員很難找出原因，從而導致系統驗證錯誤。例如，穩壓電源是具有低輸出電壓和電流的重要測試工具，如果不能有效地控制輸出值，將不可避免地發生測量誤差。而且，即使沒有發現問題，也很少將這種設備送去檢查。②組件有故障。在驗證工作中，所使用的組件將直接對驗證結果產生影響。因此，操作人員需要充分考慮輔助測量儀器和組件的誤差，識別并計算可能對測量結果產生的影響，以確保測量和驗證的準確性。③線路電阻。在測量和驗證過程中，測量線必須穿過相關設備、電路、各種觸點和電線。它們都配備有電阻器，盡管這些電阻由于尺寸小而在測試過程中被忽略，但是當對精度的要求很高時，它們仍然會對測試產生一些影響。④轉換開關。轉換開關是常用的測試儀器組件，其電阻值會動態變化。在轉換過程中，電阻將發生一些變化，這些變化會顯著影響測試結果，然后引起系統誤差。⑤開關、電線和線路節點的交流電感。如果在驗證過程中存在通信場景，則操作員還必須考慮電線、組件和電路的電容和電感的影響。⑥細度調整而產生誤差。例如，如果操作員選擇一種補償方法進行測量，而如果不進行細度調整，則當線最終平衡并且無法實現絕對平衡時，指示器將具有較大的撓度，評估結果也有很大的誤差。

（3）其他因素

其他設備也會對標準設備的計量產生影響，通常將標準設備與其他測量設備組合在一起，如果不將通用輔助設備送去檢查，那么輔助設備的性能失誤會直接導致系統錯誤。同時連接到校準或輔助測量儀器的電路的組件的錯誤也會直接影響測量結果的準確性。在測量電路的過程中，必須在電源穩定的條件下進行，但是，在測量頻率的過程中，電路中的頻率將對測量結果產生一些影響。例如，當電壓不穩定時，電路的頻率波動會增加，這會影響測量結果。當直流電流進入電路時，通常會進行濾波，但是如果濾波不正確，則直流電流中會存在一定量的交流電，這會導致較大的誤差。如果在測量過程中設置了電壓值，并且靈敏度高于測量值，則指示燈不會改變，這會導致更大的誤差。因此，為了提高測量結果的準確性，在測量過程中電流和電壓應盡可能穩定，并應定期檢查電源，以盡量減少這些不穩定因素對電路的影響。

結論

綜上所述，隨著社會的快速發展和前進，對于理化計量檢定和測量工作的要求也原來越高，一些細節上的處理失誤也會對計量結果產生較大的誤差，從而導致計量工作的失敗，給社會的生產帶來較大的安全隱患。因此有必要在進行理化計量檢定和測量工作時，積極有效的開展計量工作，從細節處入手，加強系統控制，減少人為誤差。同時對設備進行檢驗，提高計量設備的準確性，確保理化計量檢定和測量工作的高標準的進行。

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（作者單位：新疆維吾爾自治區計量測試研究院）