棉花檢驗(yàn)儀器測(cè)量誤差分析與處理

文/周舒翔

在對(duì)棉花實(shí)行收集、生產(chǎn)加工、保存、售賣、應(yīng)用等過(guò)程中常需開(kāi)展檢驗(yàn)工作，可依據(jù)檢測(cè)結(jié)果了解棉花質(zhì)量。然而，針對(duì)棉花采取檢測(cè)儀器實(shí)行檢驗(yàn)作業(yè)的時(shí)候，在一些影響因素的干擾下常會(huì)引發(fā)設(shè)備測(cè)定結(jié)果出現(xiàn)一些測(cè)量誤差表現(xiàn)，需做好針對(duì)性處理措施，進(jìn)而降低棉花檢驗(yàn)儀器設(shè)施檢測(cè)誤差。

1 棉花檢驗(yàn)儀器工作原理

棉花檢驗(yàn)設(shè)備儀器屬于二次儀表，存在數(shù)字信號(hào)處理非電量測(cè)定體系結(jié)構(gòu)。棉花檢測(cè)設(shè)備具有傳感器，功能是將測(cè)定指標(biāo)轉(zhuǎn)成電信號(hào)；存在濾波電路設(shè)施，功能是采取濾波清楚因素干擾；具備線路模擬開(kāi)關(guān)，功能是可對(duì)電信號(hào)運(yùn)送情況實(shí)行調(diào)控；存在增益放大器，功能是放大電信號(hào)；具有A/D轉(zhuǎn)換器，功能是使電信號(hào)轉(zhuǎn)為脈沖信號(hào)；存在微處理器，可依據(jù)棉花監(jiān)測(cè)設(shè)備預(yù)先設(shè)置條件計(jì)算及處置數(shù)據(jù)信息，可完成非線性校正處理等。

2 棉花檢驗(yàn)儀器測(cè)量誤差

2.1 測(cè)量方法誤差

依據(jù)棉花檢測(cè)儀器開(kāi)展參數(shù)測(cè)定的時(shí)候，容易出現(xiàn)測(cè)定數(shù)值結(jié)果與實(shí)際指標(biāo)存在一定差距，主要涉及2種測(cè)定誤差類型，即理論檢驗(yàn)誤差類型、檢測(cè)方法誤差類型。第一，理論檢驗(yàn)誤差類型。引發(fā)理論檢測(cè)誤差的因素主要是，棉花測(cè)定設(shè)備的數(shù)據(jù)信息研究體系對(duì)于采集獲得的資料實(shí)施處置過(guò)程中，處理方法主要是針對(duì)數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為多元且高次方程實(shí)施統(tǒng)計(jì)，此類復(fù)雜方程實(shí)施作業(yè)的時(shí)候并不存在實(shí)際解答結(jié)果，僅可得到近似數(shù)據(jù)結(jié)果，而近似數(shù)據(jù)結(jié)果和真實(shí)指標(biāo)具有部分差距，進(jìn)而出現(xiàn)檢驗(yàn)誤差現(xiàn)象。第二，檢測(cè)方法誤差類型。導(dǎo)致檢測(cè)方法誤差的原因中，主要是對(duì)于棉花實(shí)施測(cè)定的時(shí)候，采取的檢驗(yàn)方式具有差距性，引發(fā)最終測(cè)定結(jié)果存在差別，由于檢驗(yàn)方式而引發(fā)檢測(cè)數(shù)值結(jié)果缺乏精準(zhǔn)性，進(jìn)而出現(xiàn)測(cè)定誤差表現(xiàn)。

2.2 測(cè)量環(huán)境導(dǎo)致誤差

運(yùn)用棉花測(cè)定設(shè)備實(shí)施檢驗(yàn)工作的過(guò)程中，容易被外界附近環(huán)境條件所干擾，由于外部環(huán)境條件影響而導(dǎo)致檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果存在誤差。主要是由于針對(duì)棉花指數(shù)開(kāi)展檢測(cè)的時(shí)候，棉花檢驗(yàn)設(shè)備受到外部運(yùn)轉(zhuǎn)工作環(huán)境帶來(lái)的干擾，由于實(shí)際運(yùn)行環(huán)境和設(shè)施測(cè)定時(shí)要求工作環(huán)境具有明顯差別，致使棉花檢驗(yàn)設(shè)備難以正常運(yùn)轉(zhuǎn)工作，引發(fā)檢驗(yàn)效率降低，導(dǎo)致傳感器等零件失靈，出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)故障問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致檢測(cè)得到的棉花參數(shù)數(shù)值結(jié)果缺乏精準(zhǔn)性。

2.3 測(cè)量?jī)x器誤差

棉花檢驗(yàn)儀器設(shè)備眾多，這些儀器設(shè)備在應(yīng)用時(shí)由于精確度和制造工藝不同，因而比較容易出現(xiàn)測(cè)量誤差，具體表現(xiàn)在測(cè)量?jī)x器的示值誤差、基值誤差、零值誤差等。因?yàn)閷?duì)棉花進(jìn)行檢測(cè)的相關(guān)儀器比較多，每個(gè)儀器上的儀表基數(shù)都不盡相同，而且不同儀器的測(cè)量精度也不相同，相關(guān)的制造工藝也有好壞之分，所以在對(duì)棉花進(jìn)行檢驗(yàn)測(cè)量時(shí)，不同的棉花檢驗(yàn)儀器所得到的測(cè)量結(jié)果，在儀表上顯示出的相應(yīng)數(shù)值也會(huì)有所不同。

2.4 操作人員誤差

受棉花檢驗(yàn)儀器操作人員專業(yè)技能、綜合素質(zhì)、知識(shí)儲(chǔ)備等方面差異的影響，棉花檢驗(yàn)儀器測(cè)量結(jié)果會(huì)出現(xiàn)一定的誤差。由于測(cè)量人員自身的專業(yè)技能、綜合素質(zhì)等的不同，使得測(cè)量結(jié)果也會(huì)存在一定的誤差。測(cè)量誤差是絕對(duì)的，也是必然存在的。但是測(cè)量誤差并不意味著錯(cuò)誤。通過(guò)研究測(cè)量誤差，是為了對(duì)誤差產(chǎn)生的機(jī)理和規(guī)律有一個(gè)更為清晰的認(rèn)知，以便為測(cè)量?jī)x器儀表的科學(xué)合理設(shè)計(jì)、制造和使用提供借鑒和參考。因此降低棉花檢驗(yàn)儀器測(cè)量誤差，是需要認(rèn)真思考的重要課題。

3 棉花檢驗(yàn)儀器測(cè)量誤差處理方法

3.1 糾正隨機(jī)誤差及其系統(tǒng)誤差

第一，糾正隨機(jī)誤差方式。隨機(jī)誤差是指針對(duì)棉花參數(shù)指標(biāo)實(shí)施多次檢測(cè)的時(shí)候，棉花檢驗(yàn)設(shè)備對(duì)指標(biāo)數(shù)據(jù)實(shí)行重復(fù)測(cè)定，但是每一次檢測(cè)結(jié)果絕對(duì)值以及符號(hào)呈現(xiàn)均具有一定誤差表現(xiàn)。隨著對(duì)棉花某一參數(shù)檢測(cè)次數(shù)逐漸增加，隨機(jī)誤差逐漸降低，檢測(cè)作業(yè)具備規(guī)律特點(diǎn)，很多隨機(jī)誤差滿足高斯分布規(guī)律特征。因此，采取棉花檢驗(yàn)設(shè)備針對(duì)參數(shù)指標(biāo)開(kāi)展檢測(cè)的時(shí)候，對(duì)隨機(jī)誤差實(shí)行有效糾正，可采取數(shù)理統(tǒng)計(jì)形式預(yù)估發(fā)生隨機(jī)誤差的概率，并對(duì)待檢測(cè)參數(shù)實(shí)施重復(fù)多次檢驗(yàn)，得到均值，進(jìn)而盡量降低隨機(jī)誤差范圍。

第二，糾正系統(tǒng)誤差方法。系統(tǒng)誤差是維持條件相同的基礎(chǔ)上，針對(duì)某一參數(shù)實(shí)施多次反復(fù)測(cè)定，棉花檢驗(yàn)設(shè)施所檢測(cè)得到的結(jié)果存在一定誤差，且誤差表現(xiàn)出一定規(guī)律性。系統(tǒng)誤差會(huì)對(duì)棉花檢驗(yàn)設(shè)備檢測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)程度帶來(lái)明顯干擾，在系統(tǒng)誤差值比較低的時(shí)候，棉花檢測(cè)儀器所得檢驗(yàn)結(jié)果則更加精準(zhǔn)。由于系統(tǒng)誤差能夠被糾正，且存在能夠控制約束特征。所以，采用棉花檢測(cè)儀器針對(duì)某一參數(shù)指標(biāo)實(shí)施檢驗(yàn)的時(shí)候，可選擇使用對(duì)比修正方法、誤差補(bǔ)償方法等降低系統(tǒng)誤差，盡量減少系統(tǒng)誤差對(duì)棉花指數(shù)檢測(cè)結(jié)果帶來(lái)的影響。

3.2 傳感器誤差處理方法

傳感器為將棉花檢測(cè)儀器設(shè)備與工作環(huán)境相接觸的設(shè)施，傳感器在轉(zhuǎn)換方面也存在一定誤差表現(xiàn)，會(huì)干擾儀器檢驗(yàn)功能。傳感器存在兩種特性，即靜態(tài)性及動(dòng)態(tài)性。第一，靜態(tài)性。傳感器存在的這種特性容易導(dǎo)致非線性檢測(cè)誤差，導(dǎo)致出現(xiàn)重復(fù)檢測(cè)數(shù)據(jù)誤差、敏感性誤差等。第二，動(dòng)態(tài)性。傳感器這一特性是隨檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)改變，影響傳感器響應(yīng)情況，出現(xiàn)測(cè)定誤差。因此，可采取信息融合技術(shù)方法減少傳感器誤差，依據(jù)不同種類信息角度處置誤差，明確棉花檢測(cè)設(shè)備信息存在的規(guī)律，將無(wú)價(jià)值信息及有誤信息消除。比如，可對(duì)棉花測(cè)定設(shè)施選用數(shù)字傳感器，增加轉(zhuǎn)換器分辨率，降低傳感器誤差。

3.3 粗大誤差解決方法

粗大誤差主要是由于操作人員檢測(cè)作業(yè)缺乏精細(xì)性，操作缺乏細(xì)心。為減少粗大誤差，需提升棉花檢測(cè)設(shè)備操作人員責(zé)任心，并配置異常數(shù)據(jù)報(bào)警設(shè)施等。

3.4 計(jì)量?jī)x表誤差解決方法

棉花測(cè)定設(shè)施開(kāi)展檢測(cè)的時(shí)候需使用常規(guī)電工檢驗(yàn)儀表，常規(guī)電工檢驗(yàn)儀表和檢測(cè)結(jié)果及準(zhǔn)確性存在密切關(guān)系，容易出現(xiàn)計(jì)量?jī)x表誤差。雖然棉花檢測(cè)儀器與常規(guī)電工檢測(cè)儀表在電路方面存在相似之處，形成誤差的因素類似，但不可運(yùn)用常規(guī)電工檢測(cè)儀表對(duì)棉花測(cè)定設(shè)備精準(zhǔn)程度實(shí)行分析，建議采用專門(mén)電工檢測(cè)儀表做好棉花測(cè)定儀器精準(zhǔn)性檢驗(yàn)工作。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，棉花檢驗(yàn)所用儀器在開(kāi)展檢測(cè)過(guò)程中常存在一些測(cè)量誤差現(xiàn)象，比如測(cè)量方法帶來(lái)誤差、測(cè)量環(huán)境導(dǎo)致誤差、測(cè)量器儀表引發(fā)誤差、操作人員形成誤差等。所以，需做好儀器檢測(cè)時(shí)測(cè)量誤差積極處理，積極糾正隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差，有效解決傳感器誤差、粗大誤差及計(jì)量?jī)x表誤差，從而明顯降低和有效控制棉花檢驗(yàn)設(shè)備儀器形成的測(cè)量誤差。