電學計量檢定及測量系統誤差因素探析

夏志強

摘要：電學計量測量與檢定是一個繁瑣而復雜的過程，也是計量控制和計量技術的關鍵環節。如果存在系統誤差，會對其檢定結果帶來直接影響。因此，本文主要針對電學計量檢定及測量系統誤差因素進行分析和探討。

關鍵詞：電學計量檢定;測量系統;誤差因素

引言

電力不僅是現代化發展的關鍵驅動力，也是其他能源不可替代的資源。為了更好地保證用電效果，進行電學計量監測是不可避免的。隨著中國科學技術的不斷發展，數字測量技術得到了廣泛的應用，并逐步向智能測量的方向發展，與此同時測量精度也成為國內外的熱門話題。測量系統誤差的出現具有一定的規律性，可以在測量結果中找到并消除。但是，在實際電氣測量中，會出現一些無法檢測到的錯誤，這會直接降低驗證結果的準確性。測量誤差關系到產品質量和企業的經濟利益，因此加強計量精度的研究顯得尤為重要。

一、主觀因素

所有測量活動都是人為控制的，在測量過程中存在許多影響測量結果的人為因素。例如，一些新員工不熟悉系統操作和測量知識，這會對測量結果產生一定的影響。此時，相關部門需要加強對員工的專業培訓，使他們能夠更好地操作儀器。在測量過程中，操作者一般都有自己的思維模式，或者通過一些個人習慣，使得觀察到的數據與實際數據有一定的區別。因此，在實際操作中，應遵循標準步驟，觀察讀數時應注意角度。在機械切換過程中，由于操作人員的熟練程度不同，會產生不同的電阻，電阻箱也是如此，不同的插入力或旋轉力在使用期間產生不同的電阻，對測量結果有不同的影響。因此，在使用校準器時，不同的操作人員有不同的習慣和校準方法，會導致電氣測量結果不同。操作人員要在驗證過程中避免因沒有按照驗證要求和程序進行操作，導致系統性錯誤的出現，驗證過程中不同的驗證工具和校準方法，這也會對測量結果產生一定的影響。

二、客觀因素

（一）外界環境因素

在電路測量過程中，會受到許多外部環境因素的影響，包括電路環境、磁場環境和濕度。通常在電路和電路之間使用絕緣體以產生一定的電容。在通電的情況下，電容器將交流電轉換為路徑，這導致一定的電流泄漏，這直接影響測量儀器的讀數。一旦電路之間存在交流電，就會產生一定的溫差熱功率，這會引起電路元件之間的溫度變化。眾所周知，會有一定的磁場周圍的電路，電路沒有影響，但在直流回路，為電力系統儀器沒有盾牌，磁場會對電路有一定的影響，影響測量結果，特別是當外部磁場強在測量環境中，應該充分考慮。交流電周圍的磁場由電路中的每個線圈產生，因此在測量過程中不能忽略這些元件的磁場;由于水是導電的，空氣中的水分會在測量過程中引起某些測量誤差。空氣濕度和溫度的變化會引起空氣介電常數的一系列變化，并改變空氣中電容器的電容，這將對測量結果產生一定的影響。例如，當測量電路周圍的大氣壓力改變時，電路中的電容受到影響。

（二）電路因素

①輔助設備錯誤。標準設備連接到輔助設備以形成標準計量驗證設備。如果輔助設備存在質量問題或性能不佳，操作人員很難發現，這將導致驗證中出現系統性錯誤。例如，可調電源是一種重要的驗證輔助工具，具有較小的輸出電壓和電流。如果不能有效地控制輸出值，則不可避免地會出現測量誤差。同時，這種設備很少送檢，即使有些問題不應該被發現。②組件錯誤。在驗證工作中，使用的組件會對驗證結果產生直接影響。因此，操作人員需要綜合考慮輔助測量工具和部件的誤差，確定并計算可能對測量結果的影響，以確保測量和驗證的準確性。③線路電阻。在測量和檢定過程中，測量線應穿過照明、接線柱、各種觸點和電線。他們裝備了電阻。雖然這些電阻在驗證過程中由于尺寸小而被忽略，但是當精度要求很高時，它們仍然對驗證有一定的影響。④開關變化系數。轉換開關是驗證工作中常用的儀器元件，其電阻值有動態變化。在轉換過程中，電阻會發生一些變化，這將對驗證結果產生重大影響，進而產生系統誤差。⑤開關、電線和線路節點的交流電感。如果在驗證過程中存在通信場景，則操作員還應考慮電線，節點和端子的電容和電感的影響。⑥細度調整引起的誤差。例如，如果操作者選擇用于測量的補償方法，如果沒有進行細度調整，則當線最終平衡時指示器將具有大的偏轉，并且不能實現絕對平衡。這種估計的結果也有很大的誤差。

（三）組件因素

標準設備中其他設備的影響：標準設備通常與其他設備結合進行測量，一般輔助設備不送檢查。輔助設備的性能與系統誤差的產生直接相關。其它部件的誤差：連接到電氣校準電路的元件或輔助測量工具的誤差將直接影響測量結果的準確性。線路接觸和導體電阻的干擾：電測量的測量需要通過一根導線與每個觸點連接，電阻的存在也會導致其測量驗證的誤差。開關變化干擾：電氣驗證需要涉及開關的操作。開關接觸電阻的變化會引起開關的變化，直接降低校準結果的準確性。在補償法測量中，如果細度調整不夠，則指示偏差過大，不平衡，估計檢測結果。靈敏度閾值不夠：電測量電路的靈敏度問題非常普遍。在電路測量過程中，需要在供電條件下進行。但是，在頻率測量過程中，電路中的電網頻率會對測量產生一定的影響。例如，當電壓不穩定時，其電路的頻率波動也會增大，從而影響測量結果。當直流電進入電路時，一般會進行濾波操作，但如果做得不好，直流中會有一定量的交流電，造成較大的誤差。在測量過程中，如果設置電壓值并且靈敏度大于測量值，則指示燈不會改變，從而導致較大的誤差。因此，為了提高測量結果的準確性，在測量過程中應盡量保證電流和電壓的穩定，并定期檢查電源，以盡量減少這些不穩定因素對電路的影響。

三、結束語

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。因此要重視產生差異的因素，及時做出調整。

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（作者單位：蚌埠市計量測試研究所）