電學計量檢定及測量的誤差原因探析

金薇

摘 要：在電學計量方面，造成檢定和測量誤差的原因有很多，有人為因素、環境因素和電路特性因素等，因此，對于電學計量的檢測人員而言，在檢定和測量的過程中，應充分考慮這些可能對檢測結果造成誤差的因素，盡量減少檢測結果中存在的誤差。對電學計量檢定和測量產生的誤差原因進行了簡要分析。

關鍵詞：電學系統；檢定測量；測量誤差；計量儀器

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.16.091

一般而言，在電學系統中，系統造成的誤差都是恒定的，但可發現一些誤差的變化規律，測量人員可掌握這些變化規律，從而在今后的測量過程中降低誤差對測量結果的影響。本文對引起誤差的原因進行分析后發現，許多誤差隱藏在計量檢定和測量過程中，如果不及時消除，則可能造成嚴重的后果。因此，探討電學計量檢定和測量誤差的原因具有一定的研究意義。

1 儀器因素

在電子計量過程中，大多數都會用到測量儀器，而在測量儀器的生產過程中，其生產標準會根據不同廠商的規定而有所差異，導致計量過程中的精準度也有所不同。此外，測量過程中也會產生一定的系統誤差。對于高精準度的儀器而言，其測量標準較高，其檢定證書中會標注有效日期和精準度，如果測量時該儀器已經超過規定的有效期，則必定會造成一系列的系統誤差。因此，檢測人員應對檢測器的檢定值進行定期檢查，一旦發現其超過有效期或遭到損壞，則應及時更換。

檢測員在采用差值法計算測量值時，常通過觀察指示儀的讀數完成工作，而在此過程中也會產生一定的誤差，進而影響最終的測量值。對于不同的計量儀器而言，其測量精度有所不同，因此，在讀數時一定要注意其有效位和最小刻度等。

2 人為因素

所有的測量活動都是由人操控的，因此，在計量過程中有很多人為因素影響著計量結果。比如，一些新的工作人員對系統操作還不熟練、對測量知識不熟悉，這都會對測量結果造成一定的影響。此時，相關部門需要加強對工作人員的專業培訓，使他們能更好地操作儀器。在讀數過程中，操作人員一般都具有自己的思維定式，或受到一些個人習慣的影響，其觀察到的數值與實際值存在一定的差別。因此，在實際操作過程中，應按照標準步驟操作，在觀察讀數時要注意角度問題。

在機械式開關轉換的過程中，因操作人員的力度不同而會產生不同的電阻，進而對測量結果造成不同的影響。對于電阻箱的使用也是一樣的，在使用過程中插入或轉動的力度不同，產生的電阻也不同。因此，在校準器的使用過程中，不同操作人員的使用習慣和校準方法有所區別，導致電學測量產生了不同的結果。

3 環境因素

在電路的測量過程中，會有很多外界環境因素對其造成影響，包括電路環境、磁場環境和水分的影響等。在電路與電路之間，一般會使用絕緣體，這就會產生一定的電容，在通電的情況下，電容會將交流電轉變成通路，進而造成一定數量的電流泄漏，直接影響了測量儀器的讀數，而電路之間一旦有交流電的通路，還會產生一定的溫差熱動力，導致電路元件之間的溫度有所差異，直接影響了測量結果；眾所周知，在電路周圍會存在一定的磁場，其對電路的影響并不大，但在直流電路中，對于未安裝屏蔽的電動系儀器而言，磁場會對電路造成一定的影響，進而影響測量結果，尤其是在測量環境中外磁場較強的情況下，應充分考慮交流電周圍產生的磁場，因為這些磁場都是由電路中的每個線圈產生的，所以，在測量過程中不能忽略這些元件的磁場；因水是導電的，所以，在測量過程中，空氣中的水分也會造成一定的測量誤差，比如，受潮絕緣體的電阻會變小，尤其是對于一些高阻器件而言，空氣的濕度和溫度變化都會使空氣中的介電常數發生一系列的變化，并改變空氣中電容器的容量，進而對測量結果造成一定的影響，比如，測量電路周圍的大氣壓變化時，會影響電路中的電容器，而當電容值發生變化時，其測量儀器中電阻器的阻值也會發生相應的變化。

4 電源因素

在電路的測量過程中，需要在通電的情況下進行，但在關于頻率測量的過程中，電路中的電網頻率會對測量造成一定的影響。比如，出現電壓不穩的情況時，其電路的頻率波動也會變大，并對測量結果造成影響。當直流電被通到電路中時，一般會進行濾波操作，但如果該項工作沒做好，則會使直流電中存在一定的交流電，進而造成較大的誤差。在測量過程中，如果已設定了電壓值，且交流電路的靈敏度大于測定值時，則指示器不會變化，進而造成較大的誤差。因此，為了提高測量結果的精準度，在測量過程中應盡量保證電流和電壓的平穩，并定期檢查電源，從而將這些不穩定因素對電路的影響程度降至最低。

5 結束語

綜上所述，影響電學計量結果的因素有很多，而在測量過程中，想要避免系統誤差，就需要工作人員在工作中更加全面、多角度地考慮問題，并積極采取解決辦法。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕

Abstract： In electrical metrology， resulting in test and measurement error for many reasons， human factors， environmental factors and circuit characteristics factors. Therefore， for electrical metrology testing personnel， in the process of calibration and measurement should be fully consider these possible on the detection result error factors； minimize the error detection results in the presence of. In this paper， the cause of the error caused by the electrical measurement and measurement is analyzed.

Key words： electrical system； calibration measurement； measurement error； measuring instrument