电测仪表测量误差及对策分析

【 关键 词】 仪表 ； 测量； 误差
．
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 ｌ Ｏ ５ Ｏ Ｗ。 电路 电流 ： Ｉ ＝ ４ ． ８ Ａ 。一只功率表
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 ． １ ｎ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 量限为 ２ ２ ｏ ｖ， １ ５ Ａ， ０ ． ２级 ， 表 的最大可能误 差 ： ｒ ＝ ２ ２ ０ ｘ １ ５ ｘ ０ ． ０ ０ ２ ＝ ６ ． ６ Ｗ， 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 ， 测量误差 ｒ 一０ ． ６ ％。另一只功率表量 限为 ２ ２ ０ Ｖ ． ５ Ａ ， ０ ． ５ 级的， 表 的最 节 ， 性能下 降 。 甚 至损坏 。 潮湿 的环境还容易使仪器的 大可能误差 ： ｒ ＝ ２ ２ ０ ｘ ５ ｘ ０ ． ０ ０ ５ ＝ ５ ． ５ Ｗ． 测 量误差 ｒ —Ｏ ． ５ ％所 以， 我们 应选 造 成仪器接触不 良、 产生不安全 的因素 。 湿度对静 电感应也会有影响 ， 湿度 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 绝 缘性能变差 ． 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 ０ ． ２ 级 的功率表 。 简单有效的检查方法是 ． 接好测 量线后 。 用手靠近一下或 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 是另一极板 ． 看看 电流表有否不 正常的偏转 。 有偏转则说 明 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 轻碰一下仪器或 引线 ． 防止静 电感应 的办法是使人 与仪器 的外壳等 电位 。 平时 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 有静 电感应 。 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 员要尽量选择合适 的输入信号 ， 减少零电流的影响。 一旦失效要 及时更 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 去湿机 。对仪器 内放置 的干燥剂一定要定期检查 ． 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 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 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 数字 电压表 、 直流 比较式 电位差计 、 直流标准 电压 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 干扰影 响比较显著 。 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 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 表现为数字 电压表 和 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 。 们在联成为一个 测量线 路时却 发生较 大的误差 ． 我们 采用的措 施是 可以在每 台仪器 上采用 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 电位差计 出现了零位示 值。 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。 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、 双屏蔽 ， 大 的通风机 ． 空调 机等大 的用 电设备共用一 条 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 同时尽量不与 大电机 ． 以免在这些用 电设备起动 时 ． 供 电线路 的电压大幅度 的波 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 供 电线路 ． 造成仪器工作不稳定 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 动 ， 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 即可恢复 。 还会造成某些精密元件损坏 ， 因此 ， 要求将仪 器安放在 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 能 和测量结果 ， 单方面 的光照辐射及 热源会造成热 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 远离震源 的水泥工作 台或基座上 ： 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 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 偏 差 ． 总之 ， 要保证测量 的准确度 ． 我们需要认真对待 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 的容器 内保存及使用 。 在测量之前 ， 必须仔细检查全部量具 和仪器的调整状况 、 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 环 境的影 响 ， 例如仪表指针 调零 ， 防止仪器之 间的干扰等 ． 需要做好充分 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 ． 位置状况 ． 才能保证测量 的准确 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 的准备和保持 良好的环境条件 ． 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 ． ３ ． 人为 因素引起的误差 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 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 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 不 当． 测量结果必然不对 很小 。 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 ２ ． 环 境 因 素产 生 的误 差 以减少接触 电 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 路 中的器件 。当接入被检设备 时其端钮和接线应拧 紧 。 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 场、 压力 、 光照 、 振动 、 微尘和供 电质量等 。 一定要 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 ． 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 ． 再 检查 ． 之后开 机。并且连接线一定要连 接牢靠 ， 不能 出现松 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 先 连线 ， 阻如果温度系数未知 ． 当不在 ２ Ｏ ℃下使用 ． 标准 电阻值就无 法准确确 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 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 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 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 有误差 ： 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 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 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 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 保 证 准 确 度 的
２ ０ １ ３ 年３ ５ 期
科技 Ｉ向导
◇ 科技论坛◇
电测仪表测量误差及对策分析
周 小 刚
（ 河南农业大学理学 院
河南
郑州
４ ５ ０ ０ ０ ２ ）
【 摘 要】 在进行 电气测量 时， 根据误差性质的不 同， 测量误 差一般 分为 系统误 差、 偶 然误差和疏 失误 差。测量人 员在工作 中应 正确 了解测 量仪 器的特 点以及 测量误 差产生的原 因掌握正确的测量技术和方法 ， 尽量减少误差并剔除误差 ， 这样 能确保 我们 的测量质量 。