電學計量檢定及測量系統誤差因素探析

楊雙哲

（湖南湘潭市計量測試檢定所，湖南 湘潭 411100）

0 引 言

電學計量在日常生活和生產中具有關鍵作用。影響電學計量檢定質量的因素較多，如量具因素、裝置因素、儀器因素以及人員因素。系統誤差是檢定過程中不可避免也無法完全消除的，只有切實強化操作人員的操作能力，才能提升測量和檢定的結果精確性。因此，對電學計量檢定及測量系統誤差因素進行分析和探討，對促進相關工作的有序進行具有現實意義。

1 電學計量測量與檢定的積極意義

新時期下，隨著我國社會經濟和科學技術的蓬勃發展，電能成為人們生活和企業生產的重要能源。電學計量工作對提升我國電力領域的科研水平具有直接影響，同時電學計量儀器的準確性和可靠性，也與企業效益、產品質量密切關系。因此，要研究和分析電學計量測量與檢定，促進我國電力領域進一步發展。

2 電學計量檢定及測量系統誤差的相關因素

2.1 人為因素

人員是開展檢定及測量工作的主體。操作人員的個人素質、知識水平、職業操守以及操作習慣，對系統誤差具有直接影響[1]。第一，人員誤差。該誤差主要是由操作人員的行為習慣、測定規范性、基礎知識以及職業能力導致.如果操作人員的操作行為不規范、工作態度不認真、基礎知識不扎實，那么檢定結果往往將缺乏真實性和可靠性。第二，讀數誤差。由于每個操作人員的讀數習慣不同，在讀取指針指示儀的過程中，角度不同也會導致系統誤差的產生。第三，操作影響。操作人員在操作設備的過程中，習慣和力度不同，對檢定結果也會帶來一定影響。

2.2 方法因素

具體操作過程中，由于方法因素而導致出現系統誤差主要體現在以下兩點[2]。第一，操作人員在檢定過程中沒有按照檢定要求和流程進行操作，進而導致出現系統誤差。第二，檢定過程中，檢定所需的測量儀器不同、校準方法不同，也會對其測定結果帶來一定影響。

2.3 量具因素

第一，標準量具。在電學計量檢定過程中，標準量具具有相應的級別，如0.5級或者0.1級等，而不同標準量具的級別可能導致出現系統誤差。在檢定工作中，這是最常見的誤差。級別是按照檢定規程和設計性能進行規定的，需要體現在檢定證書中，并且標有有效時間。如果超過有效時間，需要對其進行重新檢定。但是，需要注意，量具可能會出現損壞或者失準的情況。在這一情況下，誤差會超出證書中標明的誤差，對檢定結果帶來更大影響，而這種情況是操作人員難以發現的。第二，儀器儀表特性誤差。操作人員在讀數過程中，由于儀器儀表特性而導致的誤差，如儀器儀表有效位數不夠、暗線不清晰、光點不夠亮以及刻線不清晰等，都可能導致出現誤差[3-4]。對于刻度不均勻儀表，其指針如果指定在密度較大的刻度位置，會為操作人員帶來讀數困難。因此，操作人員要選擇指針指在疏松刻度位置時進行讀數，降低可能出現的誤差。第三，數字儀表采樣影響。使用數字儀表過程中，如果操作人員以間隔采樣的方式進行檢定，可能會致使波動信息被遺漏，進而出現系統誤差。

2.4 裝置因素

第一，輔助設備誤差。標準器需要與輔助設備進行連接，才能組成標準裝置用于測量和檢定工作。如果輔助設備存在質量問題或者性能較差，操作人員很難發現，將導致檢定出現系統誤差。例如，可調電源屬于檢定工作重要的輔助設備，其輸出電壓和電流較小，如果不能對其輸出值進行有效控制，勢必導致測量誤差的出現[5]。同時，這種設備很少送檢，即使出現些許問題也不宜察覺。

第二，元件誤差。檢定工作中，使用的元件對檢定結果具有直接影響。因此，操作人員需要綜合考慮輔助量具和元件的誤差，明確和計算其對結果可能帶來的影響，進而保證測量和檢定的精確度。

第三，導線電阻和線路接點的影響。在測量和檢定過程中，測量線路要通過開光、接線柱、各個接點以及導線等。他們本身具備電阻，雖然在檢定過程中這些電阻因為很小而被忽視，但是在準確性具有較高要求的情況下，依然會對檢定帶來一定影響。

第四，開關變差因素。轉換開關是檢定工作中配套儀器的常見部件，其電阻具有動態變化性。在轉換過程中，電阻會產生些許變化，對檢定結果帶來不可忽視的影響，進而出現系統誤差。

第五，開關、導線和線路節點的交流感抗。操作人員在檢定過程中如果存在交流場景，還需要綜合考慮導線、節點以及接線柱的電容和電感影響。

第六，調節細度產生的誤差，如操作人員選擇補償法開展測量，如果沒有進行細度調節，當線路最終平衡時，會導致指示器偏轉較大而不能達到絕對平衡。這種估算得出的結果也存在較大誤差。

2.5 元件因素

第一，元件穩定性。元件可能出現損壞或者老化情況，直接影響其穩定性。隨著元件使用時間的延長，其數值也會發生一定的變化，影響檢定結果。但是，這種影響很難察覺，沒有任何外部特征。第二，非線性與線性。檢定過程中，常見的元件分為線性與非線性，二者需要經過不同處理。例如，在不同電壓和不同電流下，其測量結果存在較大差異[6]。

2.6 環境因素

第一，磁場影響。檢定過程中，如果空間具有較強的磁場，其對檢定結果會帶來較大影響。第二，電場影響。它具體顯現在泄漏電流而導致元件出現數值變化，如電感線圈在受到漏電影響后，其數值出現較大的變化。第三，靜電影響。靜電是檢定中不可忽視的因素，其對儀表的動圈和指針都可能帶來影響，導致指示出現誤差。第四，濕度影響。當絕緣體出現受潮情況時，會導致其電阻變小。尤其針對高阻元件，如果受潮將嚴重影響其測量結果。同時，濕度還會對空氣介電指數和電容器容量帶來影響。因此，操作人員在檢定中要注重空氣濕度，在精度要求較高的檢定工作中，一杯熱水都可能導致濕度增加。第五，壓強影響。大氣壓與介帶常數具有直接影響，如絕緣油，其受到大氣壓的影響較大，其侵入深度會對檢定結果帶來一定影響。第六，振動影響。例如，電容板之間的間隙會導致容量出現變化，進而影響結果，而振動是導致電容板出現間隙的主要原因，因此振動也是導致系統誤差出現的重要因素[7]。

3 結 論

電學計量檢定和測量過程中，導致其出現系統誤差的原因較多，甚至一些細微的因素都可能對結果帶來嚴重影響，增加檢定工作的難度。因此，操作人員在測量和檢定中，需要綜合考慮多項因素，規范自身的操作行為，以確保結果的可靠性和準確性。

[1] 王平東.電學計量檢定和測量的系統誤差因素分析[J].現代經濟信息，2017，（23）：328.

[2] 陳日照.電學計量檢定及測量系統誤差因素探析[J].計量與測試技術，2017，44（2）：39-40.

[3] 段維成.電學計量檢定和測量的系統誤差因素研究[J].科技經濟導刊，2016，（12）：77.

[4] 韓 冬，姜抒辰.對電學計量檢定及測量的誤差原因分析[J].科技展望，2015，25（36）：93.

[5] 劉少杰.電學計量檢定和測量的系統誤差因素研究[J].科技創新與應用，2015，（17）：297.

[6] 劉仁僧，韓亞楠.對電學計量檢定及測量的誤差原因分析[J].科技經濟市場，2015，（5）：178.

[7] 沈 洋，周 宇.電學計量檢定及測量的誤差原因探討[J].山東工業技術，2013，（13）：56，66.