電學計量檢定測量系統(tǒng)誤差的因素分析

杜海洋

摘要：電力廣泛應用于各行各業(yè)，并逐漸融入到我們的日常生活中。人們的物質(zhì)生活和科技活動都離不開電，而電力設(shè)備也隨之發(fā)展起來。隨著電力計量校驗和測量技術(shù)在日常工作中的廣泛使用，對其測量方法的誤差提出了越來越高的要求。為降低電子計量校驗和測量系統(tǒng)的錯誤，必須從各方面改進，使其更好地為用戶服務。

關(guān)鍵詞：電學計量;檢定;測量;系統(tǒng)誤差;影響因素

前言

目前，國內(nèi)外學者對其進行了大量的研究，主要從誘發(fā)因素、類型、處理對策等方面進行了深入地探討，并初步形成了一套完整的理論體系。但是，由于系統(tǒng)誤差自身的復雜性，需要熟練的技術(shù)和方法，因此，目前還沒有一套科學、行之有效的方法來解決這一問題。

1.電學計量檢定工作的重要意義

要使我國的電能得到高效利用，就必須要做好對電子信號的探測。隨著我國經(jīng)濟、科技等方面的迅速發(fā)展，各種先進的測試技術(shù)也在不斷地被應用到電力測量中。電氣測試的檢驗工作也在不斷地向著智能化、數(shù)字化的方向發(fā)展，受到了世界各國的廣泛重視。從當前的發(fā)展趨勢來看，系統(tǒng)誤差控制是電力測量領(lǐng)域的一個重要課題。了解錯誤的根源，并采取具體的技術(shù)措施，以降低或消除這些錯誤，是工作的首要目標。保障了電力工業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展，保障了個體和公司的正當權(quán)益。

2.提高計量精度的必要性

電能是目前最為廣泛的一種潔凈電能，其他電能不能替代，因此，必須采用電能計量與校驗。隨著電力系統(tǒng)的不斷革新和發(fā)展，電力計量技術(shù)中也出現(xiàn)了大量的數(shù)字化、智能化，對測量精度的深入研究和發(fā)展，以解決檢測誤差的問題。系統(tǒng)錯誤是一種確定的錯誤，它具有一定的變化和表現(xiàn)的規(guī)律，可以根據(jù)它的出現(xiàn)規(guī)律加以消除。但是，在實際測量中仍有許多難以察覺的潛在誤差，從而影響了測量的準確性。因此，檢測設(shè)備的精確度直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量評價，直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟效益，因此，如何提高測量的準確性顯得尤為重要。

3.電學計量系統(tǒng)誤差因素分析

3.1 測量儀器因素

測量儀器是實現(xiàn)電力計量的核心，在校準過程中可以分為0.5、0.1等不同等級，不同的測量標準也會反映出不同的測量精度，這也是引起測量誤差的主要原因。計量器具的等級受檢驗規(guī)范和設(shè)計性能的影響，具有一定的使用時效性，超出使用期限后要進行再檢驗，以確保檢驗的正確性。同時，由于量具本身的品質(zhì)因素，存在著不準確、破損等問題，使測量結(jié)果超出了規(guī)定的臨界值，對電測量的檢定工作造成很大的影響，而且在檢測中往往很難被及時發(fā)現(xiàn)。此外，儀器的性能偏差也是導致測量誤差的一個主要原因，如不同的校準裝置存在細節(jié)上的差別，或采用的儀器有效位數(shù)不夠，刻度不清楚，都會導致測量結(jié)果的錯誤。

3.2 裝置因素

電力計量的校準與測量工作比較復雜，在進行計量校準時，會涉及一些輔助儀器，例如電氣計量的標準儀，必須依靠輔助儀器來滿足不同的測量目標。首先是由附屬裝置引起的錯誤。在與輔助裝置配合使用時，由于輔助裝置的品質(zhì)、性能等因素的影響，造成檢定與測量的誤差范圍擴大，影響檢定與測量的精確度，例如，在可調(diào)節(jié)的供電裝置中，電壓、電流的改變會影響輔助測量的效果，造成標準器的檢定和測量結(jié)果的偏差。其次是元件引起的錯誤。元件是校準與測量中的一個重要組成部分，它本身的錯誤很容易被傳輸?shù)綐藴势髦校瑥亩蟠筇岣吡怂木取５谌瑢Ь€的電阻和接觸器引起的錯誤。電子儀器在提高測量效率的同時，也有其自身的缺陷，例如，當裝置進行測量時，必須與接線柱、線路接點、電線等進行連接，這個過程會受到阻值的干擾，盡管這種影響很小，但對高精度的校準和測量來說，仍然不容忽視。

3.3 變差因素

首先，電力計量設(shè)備及其校準所需的儀表一般都要與變換開關(guān)相匹配，但由于切換開關(guān)的特點，在運行時其電阻會發(fā)生動態(tài)變化，特別是在變換時，由于其電阻的變化，會影響校準和測量的準確性，進而造成誤差。其次，電力計量裝置需要通過開關(guān)、導線、線路節(jié)點等方式進行檢定、測量，其中的交流感應功能是關(guān)鍵，在實際應用中容易受到電力系統(tǒng)、電容、電感等因素的影響。調(diào)整細度所帶來的誤差也不容忽視，采用補償法進行測量時，若不做細度調(diào)整，則會使指針偏移幅度增大，不能達到絕對均衡，從而導致資料采集誤差增大。

3.4 環(huán)境因素

第一個是磁場的作用。在校準時，若存在強磁場，將會對校準結(jié)果產(chǎn)生很大的影響。第二個是場效應。其具體表現(xiàn)為漏電流引起的器件發(fā)生數(shù)值的改變，例如感應線圈在漏電后會發(fā)生很大的變化。第三個是電學計量時的周邊靜電。靜電在校準過程中是一個不容忽視的問題，它會對儀器的動圈和指針產(chǎn)生一定的影響，從而引起儀器的顯示錯誤。第四個因素是濕度的作用。在絕緣材料受潮時，它的電阻會減小。特別是對于高電阻器件，若遇濕，將會對測量結(jié)果造成很大的影響。同時，濕度也會對電容的電容和介電性能產(chǎn)生一定的影響。因此，在校準過程中，操作員應注意空氣的濕度，對于高精度的校準，一杯熱水就會使溫度升高。第五個是壓力的作用。大氣壓力與介質(zhì)常數(shù)有直接關(guān)系，例如，絕緣油在大氣壓力作用下，其滲透深度會對檢定結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。第六，震動效應。比如，電容片間的間隙會引起容量的改變，從而對測量結(jié)果產(chǎn)生影響，而振動則是造成電容片間隙的主要原因。

3.5人員因素的誤差原因討論

不同操作人員對電力知識的理解和掌握程度存在著一定的差別。部分操作者對電學計量與計量工作中的有關(guān)規(guī)定知之甚少，在實際操作中缺乏正確的工作流程，從而導致系統(tǒng)的錯誤。同時，有些操作人員在讀測資料時，不能根據(jù)與表面垂直的一定角度，來判斷儀器讀數(shù)是否準確，也會造成系統(tǒng)錯誤。在進行試驗時，如果有特定的操作行為不規(guī)范，將會導致測量電表的校準和測量中出現(xiàn)系統(tǒng)的錯誤。例如，在切換機械開關(guān)時，由于力量不均衡，會導致開關(guān)的接觸電阻產(chǎn)生很大的改變，從而導致有關(guān)的數(shù)據(jù)在電測中出現(xiàn)偏差。

3.6方法誤差因素的原因討論

在實際應用中，某些精度高的無線電設(shè)備如果操作不規(guī)范，將會造成誤差，從而影響到后期的數(shù)據(jù)處理。其具體表現(xiàn)為：在運行過程中未遵循科學的檢驗規(guī)范。許多電子測量設(shè)備都有嚴格的校準規(guī)范，操作人員必須嚴格按照這些規(guī)范來操作，以確保最后的結(jié)果是可靠的。然而，由于部分操作者在實際檢驗中未嚴格遵循檢驗規(guī)范，造成了電學計量檢定和測量中的誤差;

3.7各種元件因素的誤差原因討論

不同的電路元件在實際使用中都會對其穩(wěn)定性提出更高的要求，因此，有關(guān)技術(shù)人員必須對其特性有一定的認識，以防止其在實際使用中產(chǎn)生較大的誤差。在器件發(fā)生老化問題時，其數(shù)值會隨時間而改變，從而對器件的穩(wěn)定性造成很大的影響，從而導致電表的校準和測量工作中的誤差。

從線性和非線性兩個角度考慮，各部件在使用過程中所采用的各種不同的操縱方式。在不同的電流和電壓條件下，實際測量數(shù)據(jù)中的非線性器件會產(chǎn)生很大的差別，從而產(chǎn)生各種各樣的誤差。因此，有關(guān)的操作者在運用線性和非線性元件時，應根據(jù)校驗規(guī)范合理地運用他們，以降低誤差的影響。

結(jié)束語：

總之，隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，智能化的觀念已經(jīng)根深蒂固，人們對自動化的依賴性與日俱增。電力計量校驗和測量技術(shù)是影響社會經(jīng)濟發(fā)展的一項重要技術(shù)，它的使用受到人員操作、環(huán)境、儀器、測量設(shè)備等多種因素的影響，必須在未來采取有效的措施來避免環(huán)境因素對其的影響，從而使電力計量檢定和測量技術(shù)能夠充分發(fā)揮其積極的作用，促進社會的發(fā)展。

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