电测仪表测量误差及对策的分析论文

时间:2021-09-08 09:15:22 论文范文 我要投稿

电测仪表测量误差及对策的分析论文

  1.设备因素产生的误差

电测仪表测量误差及对策的分析论文

  每一种测量设备都有最合适的测量范围,我们需要做的是正确选择测量设备,以及正确选择测量设备上的测量挡位。我们不要认为选用精确度越高的,其测量结果越准确。

  例如:被测直流功率约为1050W,电路电流:I=4.8A。一只功率表量限为220V,15A,0.2级,表的最大可能误差:r=220×15×0.002=6.6W,测量误差r≈0.6%。另一只功率表量限为220V,5A,0.5级的,表的最大可能误差:r=220×5×0.005=5.5W,测量误差r≈0.5%所以,我们应选用精度较低的0.5级的功率表来进行测量,而不是选用精度较高的0.2级的功率表。

  数字仪表的输入级离不开放大器,所以在数字电表的输入端接被测对象时会有零电流流过,这个电流具有恒流源的性质,即电流不随被测对象内阻变化而变化,输入信号越小这项影响就越突出,操作人员要尽量选择合适的输入信号,减少零电流的影响。

  测量仪器电键按钮接触不良,将导致回路接触不良,热电势大,工作不稳定,而回路时断时通引起读数不稳定,主要原因就是银触点脏污造成的。转换开关的质量和磨损程度对测量的影响也很大,对测量盘、温度补偿盘、变换量限开关等,无论是定轴式、动轴式、油浸式,只要其性能变差,其接触电阻、接触热电势都会引起误差,这类故障引起的误差有其特点,在切换到某一档时,读数不成规律变化或出现突变,或示值不稳,一般在反复旋动接点后,读数会暂时恢复正常,要彻底解决问题就必须检修。电位器触点不良引起的误差与此类似。换向开关、按键开关大多是不便拆开的,当其接触电阻变差不稳定时,可以尝试从手柄处滴人工业酒精同时不断扳动手柄,有望恢复功能;转换开关绝缘电阻降低,应注意观察触点问是否有残余金属粉末,一般清除后即可恢复。

  辅助设备的状况对测量误差也有影响,例如电桥供电不足会严重影响测量精度,其电源的选用必须按照说明书要求进行,如没有说明书时,可按不大于被测电阻或标准电阻额定电流的1/2作为电源的工作电流。对于电池的选取不当也会引起误差,一般工作电流1毫安以上的要用蓄电池,1毫安以下的用甲电池,标准电池原则上只能提供电势,不能提供电流,有的标准电池长期使用后虽有电势但内阻过大,也会使线路灵敏度降低;对新充电的蓄电池必须经过人工放电到稳定值后才能使用。正确使用专用导线。因为有些测量仪器配有专用导线,对导线电阻的大小有要求。使用时,必须满足。例如,低量限的电压表和与分流器组合使用的大量限电流表;使用双电桥时,跨线电阻必须很小。

  2.环境因素产生的误差

  有些测量仪器受环境的影响较大,一般包括:温度、湿度、电场、磁场、压力、光照、振动、微尘和供电质量等。

  温度的变化对测量的结果影响十分明显。标准电阻由锰铜制成,阻值随温度的变化而变化,变化的情况以温度系数表示,一个标准电阻如果温度系数未知,当不在20℃下使用,标准电阻值就无法准确确定,从而失去检测的意义;对于内附稳压源的设备,例如一些内附稳压源电位差计,温度的变化对稳压值有影响,会影响到测量的结果。当然,上述设备发生温度偏差也可以通过各种公式和系数进行换算,但是换算得出的毕竟只是个近似值,如果偏差过大,算出的结果是不能保证准确度的。

  防止温度变动对测量影响的首要条件就是按照规程要求,严格控制实验室环境温度在规定范围。当温度条件在20℃附近有少量偏差时,可以采用各种办法进行修正,标准电阻要通过温度系数进行换算;对于有温度补偿盘的电位差计要做好最小步值的检测及调节。同时,严格按照规程的要求,对检测设备及被检仪器进行恒温、预热,不同的仪器对于预热的要求是不同的,必须满足技术说明书的要求;不同的仪器对恒温的要求也是不同的,不能一概而论,例如,对于电阻的测量,由于其自身发热引起误差,通电后测量要快,尤其是测量0.1Ω以下的电阻,电流的正、反向开关应间歇使用,否则被测电阻因长时间通过大电流会引起很大的温升误差。

  仪器对于环境湿度的要求也应给予足够的重视。特别是在梅雨季节,房间内湿度往往偏高,仪器中的电子元件等受潮后,易锈蚀、霉变,造成仪器接触不良、性能下降,甚至损坏。潮湿的环境还容易使仪器的绝缘性能变差,产生不安全的因素。湿度对静电感应也会有影响,湿度低时静电感应的影响会加大,这时操作者相当于一电容极板,仪器则是另一极板,简单有效的`检查方法是,接好测量线后,用手靠近一下或轻碰一下仪器或引线,看看电流表有否不正常的偏转,有偏转则说明有静电感应。防止静电感应的办法是使人与仪器的外壳等电位。平时可以利用空调机的去湿功能来控制实验室的湿度,必要时应专门配备去湿机。对仪器内放置的干燥剂一定要定期检查,一旦失效要及时更换。

  在使用数字电压表等含电子回路的仪表时,电、磁场及工频电源干扰影响比较显着。数字电压表、直流比较式电位差计、直流标准电压发生器,都使用工业电网供电,在独立工作时每个仪表都合格,但是它们在联成为一个测量线路时却发生较大的误差,表现为数字电压表和电位差计出现了零位示值。我们采用的措施是可以在每台仪器上采用双屏蔽,并利用隔离变压器隔离电源,就能将干扰限制在有限范围内。同时尽量不与大电机,大的通风机,空调机等大的用电设备共用一条供电线路,以免在这些用电设备起动时,供电线路的电压大幅度的波动,造成仪器工作不稳定。

  仪器放置不水平,会使表计零点偏移;震动不仅会影响仪器的性能和测量结果,还会造成某些精密元件损坏,因此,要求将仪器安放在远离震源的水泥工作台或基座上;单方面的光照辐射及热源会造成热偏差,光照标准电池会引起变质及较大的滞后,必须将其放在不透光的容器内保存及使用。总之,要保证测量的准确度,我们需要认真对待环境的影响,在测量之前,必须仔细检查全部量具和仪器的调整状况、位置状况,例如仪表指针调零,防止仪器之间的干扰等,需要做好充分的准备和保持良好的环境条件,才能保证测量的准确。

  3.人为因素引起的误差

  人为因素引起的误差主要是方法不当引起的误差,如果方法使用不当,测量结果必然不对。

  在连接测量仪表时,有时会发生连线错误、测试线脱开或接触不好、连线顺序不对等,这时机壳电位不但会引起误差,而且可能损坏电路中的器件。当接入被检设备时其端钮和接线应拧紧,以减少接触电阻的影响。插塞与插孔的配合要良好,保持清洁,插塞要插牢,每次松紧程度要一致。因此我们在开始检测前一定要确认连接正确,一定要先连线,再检查,之后开机。并且连接线一定要连接牢靠,不能出现松动现象。

  量程选择不当会引起误差,用大量程挡位测量小示值的元件,会有误差;用级别不够的设备去测量仪器,用未经检验的设备检定仪器都是不允许的。

  综上所述,在测量时,需要我们理解测量原理,不断掌握各种测量仪器的结构,严格按照规程操作,减少误差的发生,就可以提高测量质量。 

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