電學(xué)計(jì)量檢定及測(cè)量的誤差原因

王建生

山東省煙臺(tái)市計(jì)量所 山東煙臺(tái) 264000

1 電學(xué)計(jì)量檢定應(yīng)用

1.1 檢測(cè)設(shè)備選擇

在理論上，面對(duì)不同電氣設(shè)備必須采用針對(duì)性的檢測(cè)設(shè)備來進(jìn)行檢測(cè)，這是檢定工作應(yīng)當(dāng)遵循的原則，但在技術(shù)發(fā)展背景下，現(xiàn)代出現(xiàn)了一些具有一定通用性的檢測(cè)設(shè)備，即此類設(shè)備可以對(duì)多種電氣設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，因此如果條件允許，更建議采用此類設(shè)備來開展工作[1]。

1.2 實(shí)際檢定

實(shí)際檢定當(dāng)中，因?yàn)椴煌瑱z測(cè)設(shè)備的應(yīng)用方法不同，所以不能一概而論，在這一基礎(chǔ)上，本文主要以上述提到的通用設(shè)備為例，闡述其檢定流程。流程上首先將標(biāo)準(zhǔn)可調(diào)電源參數(shù)輸入數(shù)字萬(wàn)用表的被檢表、標(biāo)準(zhǔn)表，由此對(duì)被檢表進(jìn)行讀取，可得實(shí)際測(cè)量值，其次以標(biāo)準(zhǔn)表參數(shù)為對(duì)照，與被檢表參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)結(jié)果可以判斷檢測(cè)目標(biāo)是否的狀態(tài)，但值得注意的是，因?yàn)榇藱z測(cè)設(shè)備在初始階段得到的檢測(cè)結(jié)果不便于被人讀取，所以需要將其與計(jì)算機(jī)連接，通過計(jì)算機(jī)軟件來進(jìn)行解譯，即通過接口總線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入，由此完成對(duì)比即可。

1.3 誤差分析

在專業(yè)角度上，電學(xué)計(jì)量的誤差一般可分為兩類，即系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差，兩者之間的區(qū)別在于：前者的誤差表現(xiàn)存在恒定特征，一些誤差都具有系統(tǒng)性，工作人員可以依照制定規(guī)律來判斷其中時(shí)候存在誤差，而后者則缺乏規(guī)律，以一切參數(shù)表現(xiàn)都是隨機(jī)的，因此無法通過“找規(guī)律”的方法來進(jìn)行判斷，面對(duì)此類誤差，必須針對(duì)設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)，對(duì)其故障特征進(jìn)行分析，找到故障位置、故障原因，由此才能保障電學(xué)計(jì)量的準(zhǔn)確性。

2 測(cè)量誤差原因

2.1 人工

①人工操作影響。因?yàn)槿魏螜z測(cè)設(shè)備在檢定工作當(dāng)中，都需要依照正確方法來進(jìn)行操作，所以當(dāng)人工不了解檢測(cè)設(shè)備操作方法，或者自身操作失誤，則會(huì)導(dǎo)致以上問題；②讀數(shù)失誤影響。檢定讀數(shù)是判斷電氣設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)的重要參數(shù)，人工作為最終讀取者，如果未能準(zhǔn)確讀取參數(shù)則會(huì)造成負(fù)面影響，例如某人工會(huì)采用估讀方式來讀?。虎鄄僮饔绊?。受人工必然存在的不穩(wěn)定性影響，在設(shè)備操作當(dāng)中可能會(huì)出現(xiàn)操作失誤，隨之檢定結(jié)果容易出現(xiàn)不完整、誤差現(xiàn)象[2]。

2.2 檢測(cè)設(shè)備

（1）儀器影響。儀器是獲得初步檢定結(jié)果參數(shù)的重要檢測(cè)設(shè)備之一，其屬于高精度設(shè)備，理論上正常狀態(tài)下的儀器是不會(huì)出現(xiàn)問題的，但儀器因?yàn)槠涓呔鹊囊螅谑艿酵饨缫蛩赜绊憰r(shí)會(huì)導(dǎo)致性能下降，隨之使檢定結(jié)果參數(shù)不準(zhǔn)確，例如儀器在遭受劇烈晃動(dòng)、較高溫度的條件下，其精度、靈敏度都會(huì)下降。而為了避免此類因素的影響，建議檢測(cè)人員在日常工作中做好儀器維護(hù)工作，即定期對(duì)儀器性能狀態(tài)進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)問題則要立即校準(zhǔn)，而當(dāng)發(fā)現(xiàn)儀器超過使用年限或無法校準(zhǔn)時(shí)，則必須更換儀表，同時(shí)在每次檢定工作開展之前，有必要再一次對(duì)儀表進(jìn)行檢查。

（2）測(cè)量裝置影響。根據(jù)現(xiàn)代測(cè)量裝置生產(chǎn)原理與普遍案例來看，可確認(rèn)此類裝置的性能與元件有直接關(guān)系，因此當(dāng)裝置元件存在問題，就會(huì)導(dǎo)致裝置性能下降，無法保障檢定結(jié)果質(zhì)量。關(guān)于測(cè)量裝置的元件影響表現(xiàn)來看，其主要存在穩(wěn)定性、靈敏度影響表現(xiàn)，即穩(wěn)定性是指元件在運(yùn)作當(dāng)中，是否能夠一直保持正常能效，如果不能則說明穩(wěn)定性不足，具體成因上一般因?yàn)樵匣蛘唠娔芄┙o斷續(xù)因素而出現(xiàn)；靈敏度是指在裝置與電氣設(shè)備接觸之后，元件是否能夠接受到所有來源于電氣設(shè)備的電壓、電流等參數(shù)，如果不能則說明靈敏度不足，得出的結(jié)果存在確實(shí)。

2.3 電氣設(shè)備

電氣設(shè)備作為被檢測(cè)目標(biāo)，其在電學(xué)計(jì)量工作當(dāng)中的狀態(tài)表現(xiàn)同樣可能使測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差。根據(jù)普遍案例來看，電氣設(shè)備的影響表現(xiàn)主要在振動(dòng)上，即電氣設(shè)備一般需要在運(yùn)作狀態(tài)下接收檢測(cè)，而大部分電氣設(shè)備一旦運(yùn)作就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)頻率的振動(dòng)，而當(dāng)振動(dòng)頻率過高或者振幅過大，就容易導(dǎo)致自身內(nèi)部元件出現(xiàn)位移現(xiàn)象，使得檢定設(shè)備無法得到準(zhǔn)確結(jié)果。

2.4 環(huán)境

（1）磁場(chǎng)。眾所周知，磁場(chǎng)是一種對(duì)電力存在重大影響的物理現(xiàn)象，在缺乏屏蔽裝置的條件下，很容易產(chǎn)生負(fù)面影響。在電學(xué)計(jì)量檢定工作當(dāng)中，一般情況下工作環(huán)節(jié)內(nèi)并不會(huì)產(chǎn)生重大磁場(chǎng)，其產(chǎn)生的影響可以忽略不計(jì)，而特殊情況下如果產(chǎn)生了重大磁場(chǎng)，就會(huì)直接對(duì)檢測(cè)設(shè)備與電氣設(shè)備造成重大影響，例如電壓引導(dǎo)等，導(dǎo)致最終結(jié)果出現(xiàn)較大誤差。

（2）水分。如果電學(xué)計(jì)量檢定工作環(huán)境中的空氣內(nèi)含有較大水分，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)環(huán)境濕度較大，這種條件下水分容易覆蓋在檢測(cè)設(shè)備的絕緣體上，使其絕緣電子減小，隨之電容會(huì)將交流電變成通路，無法完成檢測(cè)；水分會(huì)增加大氣壓對(duì)電常數(shù)的影響程度，增大誤差量。針對(duì)此類現(xiàn)象，在實(shí)際工作當(dāng)中應(yīng)當(dāng)盡可能保持工作環(huán)境干燥，如果條件允許，可以在環(huán)境內(nèi)安裝濕度傳感器來進(jìn)行管理。

（3）氣壓。氣壓對(duì)電學(xué)計(jì)量檢定的工作主要體現(xiàn)于空氣介質(zhì)常數(shù)的影響，即空氣是電氣傳播的介質(zhì)之一，而氣壓則代表了空氣阻力，在氣壓過大的情況下會(huì)形成較大電阻，使得數(shù)據(jù)脫離實(shí)際。同時(shí)過大的氣壓還會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的線圈骨架變形，使得標(biāo)準(zhǔn)電阻的數(shù)值出現(xiàn)誤差，無法作為檢定標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)來應(yīng)用。針對(duì)氣壓影響，建議在四周不通風(fēng)的環(huán)境下進(jìn)行檢測(cè)[3]。

（4）電力環(huán)境。在電學(xué)計(jì)量檢定當(dāng)中，檢測(cè)設(shè)備與電氣設(shè)備之間存在電路相接關(guān)系，兩者絕緣體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生電容。這種表現(xiàn)屬于正?，F(xiàn)象，但問題在于這種現(xiàn)象很容易發(fā)生電路漏電問題，一旦漏電就會(huì)導(dǎo)致原件讀數(shù)受到影響，同時(shí)導(dǎo)體間會(huì)產(chǎn)生貝塞克溫差熱電動(dòng)勢(shì)，使得觸電溫度過高，測(cè)量結(jié)果會(huì)存在誤差。這一現(xiàn)象目前無法避免，一旦發(fā)生必須停止測(cè)量，重新處理后再重復(fù)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上，本文總結(jié)和分析了電學(xué)計(jì)量檢定及測(cè)量系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因和影響因素，對(duì)其系統(tǒng)誤差影響的原因很多而且雜亂，對(duì)于每一位檢測(cè)人員而言是無法全面掌控的，所以需要高精度測(cè)量時(shí)，要選用有責(zé)任心、綜合能力較強(qiáng)的操作人員，同時(shí)降低操作和環(huán)境造成的影響，從而更好的提升我國(guó)的電學(xué)計(jì)量的檢定測(cè)量精確度以及操作水平。