電學計量檢定和測量的系統誤差因素分析

王志農

山東省淄博市臨淄區計量測試所 山東淄博 255400

從量子基準技術、現代計算基準技術到數字化測量技術以及等效模擬技術的發展，電學計量利用現代物理效應實現了自然基準，大幅度的提高了計量基準復現量值的一致性和準確性，也利用數字技術和計算技術實現了計量標準的數字化和自動化，較大程度的提高了測量效率。

1 電學計量檢定工作的重要意義

電能不但是一種重要的能源類型，并且在使用過程中，具有不可替代性。為了保障我國電力資源的良好使用效果，就有必要開展相關的電信號檢測工作。伴隨著我國經濟、科技等領域的迅速發展，越來越多先進的測量技術開始應用于電學計量檢定工作當中，電學計量檢定工作也朝著智能化、數字化的方向發展，并且成為世界范圍內的熱點研究內容。從目前的情況來看，針對電學計量測量系統的研究中，系統誤差控制便是其中重要的研究方向。針對誤差形成原因進行了解，并采取一定的技術手段來降低甚至消除誤差，是從事此項工作的核心意義，這對于保障電力行業工作穩定開展，維護人民群眾和企業的合法利益，都將會有十分積極的意義[1]。

2 電學計量檢定和測量的系統誤差因素

2.1 量具誤差影響因素

①儀器儀表顯示。若儀器儀表運行、自身特性出現異常，可能會導致整體設備運行異常。例如儀器的有效位數不足，常見如部分檢定過程需要顯示出4位數據，但所采用的儀表僅能顯示3位，也會導致測量環節出現誤差。另外，當平衡指示器的讀數不能呈現指定有效位數的數據，尤其是當地的光線較差、讀數刻度參數不清晰，也會影響整體數據的靈敏度，造成靈敏度失真的問題。此外，若指針式儀表的刻度不勻稱，尤其是刻度較密的區域的誤差更大，進而導致整體數據會出現系統誤差。因此，需針對性選擇不同的量針于實際使用過程中，可盡量消除各類誤差的發生幾率。當儀表內的指針標識趨于滿刻度時，也會出該狀況。②不完全測量。不完全測量誤差主要發生在使用差值法的過程，該過程需要利用指示儀進行分析、判斷，得到影響示值誤差的數值參數。但是，該過程所得到的差值準確度較低，需要注意對整體運行結果進行分析。③采樣間隔。儀器運行采樣中會形成一定間隔，該過程需要利用A/D轉化模式將測得的數據轉化為數字值，但該過程運行時可能會導致部分參數值無法被記錄在內，進而導致檢定結果出現誤差[2]。

2.2 電學計量檢定與測量作業中缺少先進技術的融入

在目前電學計量檢定與測量作業當中，所采用的傳統技術已經完全無法達到國人的對電學計量檢定和測量工作的現實需求。例如，部分工作對于數據的精確性具有很高的要求，但是，有一些誤差因素仍然無法得到有效控制；還有一些檢測儀器設備的精確程度已經無法達到時代要求，在檢定測量環節可能會形成較大的誤差。以上現象的客觀存在，都將會對數據的最終結果造成較大的影響。因此，為了滿足國人對電學計量檢定與測量工作的準確性要求，在開展電學計量檢定與測量工作的過程中，需要相關崗位工作人員對工作方式進行長期性的創新，探尋更加有效的誤差控制方法。

2.3 人工

①人工操作影響。因為任何檢測設備在檢定工作當中，都需要依照正確方法來進行操作，所以當人工不了解檢測設備操作方法，或者自身操作失誤，則會導致以上問題；②讀數失誤影響。檢定讀數是判斷電氣設備當前狀態的重要參數，人工作為最終讀取者，如果未能準確讀取參數則會造成負面影響，例如某人工會采用估讀方式來讀取；③操作影響。受人工必然存在的不穩定性影響，在設備操作當中可能會出現操作失誤，隨之檢定結果容易出現不完整、誤差現象。

2.4 裝置因素

①非標裝置一般作為輔助設備不會被送檢，當其與標準設備一起使用時，而輔助設備的性能也會影響到檢測結果，導致誤差的產生。②在電學檢定線路中連接的元件或者輔助元件、器具等存在的誤差，也會直接影響測量精度。③電路的連接觸電、導線的電阻都會對測量結果有一定的干擾。④檢測設備中存在許多開關，開關通斷時接觸電阻，會形成開關變差，對檢定結果也會產生較大影響。⑤電設備中存在各種感抗元件，感抗對檢定的影響也是常見現象[3]。

2.5 環境因素

標準器存放的環境因素，也是一個非常重要的原因，溫度、濕度的高低不同直接影響到標準器的輸出數據的準確程度。尤其是一些絕緣體設備器件，在使用中如果被水及其他液體侵蝕，絕緣電阻數值就會隨之下降，而且，我們周圍空氣中的濕度也會影響介電常數。磁場對電學設備的影響也是不可忽視的，這包括空間磁場和電路之間產生的磁場。在直流電路系統中，如果我們沒有對電氣儀表進行一定程度的保護，它將受到磁場的影響。而在交流電路系統中，我們還要考慮相互產生的磁場之間的干擾問題，他會產生電動勢，從而使得誤差會越變越大。靜電的產生也會影響數據的波動。氣壓的變化也會影響空氣的介電常數，電容器的電容值就受其影響比較大。譬如：在不同氣壓的作用下，封閉式電阻器的線圈會產生不用的變化，這種變化的產生會使其電阻值發生不同的變化。

3 結語

總之，對于誤差的控制成為目前相關領域工作人員不得不面對的重要問題，企業和工作人員要對誤差形成原因開展深入分析，并通過多種途徑來對誤差進行科學控制，由此實現電學計量檢定和測量結果準確性的優化，對我國經濟建設發展做出該行業應有的貢獻。