电子测量误差分析研究

环球市场/施工技术

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电子测量误差分析研究

李亮亮

常州信息职业技术学院

摘要：在电子测量过程中，误差是伴随测量结果而产生的，无论再高精度或再先进的测量方法都无法完全避免误差的发生。在对产品进行电子测量时，应该根据实际情况分析可能产生误差的原因，并采取有效的措施来减少误差的影响，以便避免不必要的误差发生，保证电子测量结果的准确性和可靠性，为产品的质检提供准确可靠的测量数据来源。基于此，本文将着重分析探讨电子测量误差成因以及其有效控制措施，以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。

关键词：电子测量；误差；措施1、电子测量误差分析1.1仪器本身误差

作为电子测量的主要工具，不同的测量仪器有不同的设计制造工艺和测量等级，使用仪器也不能完全准确地对被测物进行测量。器件老化、精度等级不够、测量载体不精准、刻度值模糊、温漂、设备没有检定或校准等都是造成仪器测量误差的主要因素。

1.2人为因素误差

在进行电子测量时，操作人员的不同也会造成测量结果的误差，测量者由于其对测量结果的分辨能力、视觉效果、习惯性以及固定思维等会造成在记录或得出测量结果时产生人为的数据”附加”，这种附加值就会造成测量结果的不一致。

1.3计算误差

在电子测量中，有些测量结果需要对一项或多项测量数据进行公式推导，而公式中的近似值算法会导致计算结果有误差，例如在测量圆环周长或面积时，在完成其半径测量后，需要将半径值代入周长或面积计算公式，一般来说，圆周率计算取值近似为3.14，因而代入公式后的周长或面积计算结果也为近似结果。

2、电子测量误差控制措施2.1优化仪器选择

例如用满刻度为150V，准确度为1.5级的模拟式万用电表测两个大小不同的电压，所测的结果分别为100V 和10V，测相对误差分别为：

因此在工作中要注意：1)在设备的测量过程中，应首先确定被测量的对象是交流电还是直流电，交流电的电量是正弦，具有有效值、平均值和最大值，在仪表的选择过程中就应确定采取何种仪表，从而有效地减小误差值的存在。2)测量中的仪表等级会对测量结果产生十分重要的影响，如果测量的仪表中的精度和密度在仪表准确值的0.1到0.2中，在实验室测量的仪表等级一般都在0.5到1.5中，工厂生产中的仪表测量则会选择1.0到5.0的级别。3)测量的过程中还有一项影响误差值的就是量程。量程的选用上应取决于测量仪表的点量，如果测量仪表的量程过大，那么就会很容易让仪表损坏，而使用大量程的仪表来测量小的测量值，那么数值就不够准确，会造成较大的误差。

2.2数据的直接读取

通常，在数据的误差处理中，数字是表明误差的一种方式之一。这样的仪器数据在最后一位的数据读取误差范围值内，这样就会在数据的读取中尽量减少数据误差，在一起的数据上读取时，应尽可能的将数据值估计到一起，其刻度应是在十分之一左右。使用的仪

器表示分布指针较宽的上面，这种估读值的指示盘最小刻度在一般左右。数据的读取值和熟知的精度应相适应。而且在读数的数据与正确的仪器仪表选择上都与数值有关，在仪表和一起的量程选择上，指针仪表的指针偏转要在三分之一以上的位置。因此，测量结果的准确性和可靠性都是在测量结果的前提下才能有保障的。相同的测量结果下，同一测量结果如果采取较多的次数重复测量，在没有特别干扰的影响情况和动态测量数据下，仪器和仪表的数据读取和测量通常是不十分稳定的，在这种情况下的数据读取中，如果通过平均值的估算方法，那么在未来被测量的实验结果中就不会出现不符合要求的情况，其数值也会被作为准确的测量结果。

2.3曲线数据结果的读取

在测量结果的曲线表示过程中，测量数据如果能够准确而且充分的表现在测量结果之间，那么在数据的读取中，曲线的变化会比较缓慢，在变化区域内的数据点或许会更少，变化部分如果能够多取数据点钟的数值，那么曲线上的数据则需要更加完整。为了方便测量，在数据的读取过程开始前，应首先观察变量的情况，这样能够准确参考数据的特殊点，在随后的曲线变幻特征出现后，数据的测量才能提高速度和精度。

2.4方法与理论误差的减小或消除方法方法

与理论误差是由于测量方法本身的理论不够严密或使用近似公式而导致的。对这种原因导致的误差可采用比较特殊的测量方法，比如替代法来消除，如前面图1举的求电容的例子，可采用并联谐振法来测量小电容。具体方法如下：采用一个标准可变电容C 与一个辅助线圈L 组成并联谐振回路，如图2所示。

图 1

图 2

测量时先不接Cx，调节标准电容C 至最大值C1，然后调节信号源的频率，使回路产生谐振，再将Cx 与标准电容并联，保持信号源频率不变，使回路失谐，再减小标准电容C，当C 等于某一值C2时，回路又重新产生谐振，因为两次产生谐振的频率都相等，电感量L 相同，所以两次回路谐振的电容应相等，即：C1+Cd+Cm=C2+Cd+Cm+Cx 因此Cx=C1-C2。两次谐振所对应的标准电容之差就等于被测电容的大小。这样就消除了分布电容Cd 和引线电容Cm 的影响。

总而言之，在日常生活中，人们对一个产品的质量好坏的评定往往是以产品的检测结果作为依据的，它决定了产品是否能够满足市场的需求，因此，测量是产品研发和鉴定过程中的重要组成部分。如何保证测量结果的准确性以及如何减少测量的误差已经成为人们关心的问题。这就要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步研究探讨。参考文献：[1]谢海霞，陈德巍.信息熵在电子测量误差分析中的应用[J].琼州大学学报，2006，05：11-12.