談電工儀表測量中容易忽視的幾個問題

2013-11-18 13:23:26張經緯

濰坊工程職業學院學報 2013年4期

關鍵詞：測量

張經緯

(華北電力大學電力工程系，河北保定 071003)

電工測量就是將被測的電量或磁量與作為測量單位的同類標準的電量或磁量進行比較，從而確定出被測量大小的過程。［1］各種電量或磁量的測量，統稱為電工測量。為盡可能地減少測量誤差、提高測量的準確程度，測量前應根據測量對象正確地選擇和使用電工儀表，測量時要采用科學有效的測量方法，并須掌握正確合理的操作技能。因為若其中的任何一個環節操作不當，對其測量結果的誤差就會有很大影響，造成不科學甚至是錯誤的測量結果。本文就電工儀表測量中易忽視的幾個問題進行探討。

1 電工儀表的誤差及分類

儀表的指示值與實際值之間的差異，稱為儀表的誤差。指示值與實際值之間誤差的大小反映了儀表的準確程度。根據儀表產生誤差的原因，儀表誤差可分為基本誤差和附加誤差兩類。

1.1 基本誤差

儀表在正常的工作條件下(如儀表所在環境的溫度適宜，放置方式正確，沒有外電場和外磁場的干擾等)，由于儀表的結構、工藝等方面的不完善而產生的誤差，如標尺刻度不準、軸尖與軸承之間發生摩擦、內部磁場改變和安裝不正確等原因，均會造成此類誤差。基本誤差是儀表本身所固有的誤差。

1.2 附加誤差

由于儀表超出了本身所規定的正常工作條件(如溫度的變化超出規定的條件，工作位置不當或存在外電場和外磁場的影響)而產生的誤差叫附加誤差。附加誤差是一種因外界工作條件改變而造成的額外誤差。

2 測量誤差的幾種表現形式

2.1 絕對誤差(Δ)

絕對誤差是指儀表的指示值Αx與被測量實際值Α0之間的差值，用Δ 表示，即:

式中:Αx—儀表的指示值、儀表的讀數;Α0—被測量的實際值或用高精度儀表測得的數值。

2.2 相對誤差(γ)

絕對誤差Δ 與被測量實際值Α0的比值百分數稱為相對誤差，用符號γ 表示，即:

【例題1】已知甲表測量200V 電壓時絕對誤差Δ1=+2V，乙表測量10V 電壓時Δ2=+1V，試比較兩表相對誤差。［2］

解:甲表相對誤差為:

乙表相對誤差為:

甲表的絕對誤差Δ1是乙表絕對誤差Δ2的2 倍，但從絕對誤差對測量結果的影響來看，因為甲表的絕對誤差只占被測量的1%，而乙表的絕對誤差卻占被測量值的10%，所以，甲表的相對誤差小，乙表的相對誤差大。

2.3 引用誤差(γm)

現實中，用絕對誤差和相對誤差的值來表示儀表的準確度都不合適，因此人們一般采用引用誤差來反映儀表的準確程度。

所謂引用誤差或滿度相對誤差是指絕對誤差Δ與儀表量程Αm比值的百分數，用γm表示，即:

3 儀表的準確度等級和量程的選擇

工程上規定以最大引用誤差來表示儀表的準確度。儀表的最大絕對誤差Δm與儀表量程Αm比值的百分數，叫做儀表的準確度(±K%)，即:

式中:K 表示儀表的準確度等級。儀表的準確度等級K 的數值越小，允許的最大引用誤差就越小，表示儀表的準確度越高。在儀表選用時，對儀表的準確度、量度、內阻等指標要綜合考慮，不能單純地追求高準確度而忽視了其他的指標。

儀表準確度等級指標是按國家標準GB7676-1998《直接作用模擬指示電測量儀表及其附件》的規定，電流表、電壓表的準確度共分為13 級:0.05、0.1、0.2、(0.3)、0.5、1.0、(1.5)、2.0、(2.5)、(3.0)、5.0、10、20 級。其中帶括號的級別不是優選系列;功率表和無功率表的準確度共分為10 級:0.05、0.1、0.2、0.3、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.5 級;電能表的準確度共分為7 級:0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、3.0 級。

通常我國電表的準確度等級標在電表的表盤上，電表的準確度等級是用表盤中可能的最大絕對誤差|Ax-Ao|max與電表量程Am比值的百分數來劃分的，即引用誤差γm。