电学计量检定及测量的误差原因

王建生

山东省烟台市计量所 山东烟台 264000

1 电学计量检定应用

1.1 检测设备选择

在理论上，面对不同电气设备必须采用针对性的检测设备来进行检测，这是检定工作应当遵循的原则，但在技术发展背景下，现代出现了一些具有一定通用性的检测设备，即此类设备可以对多种电气设备进行检测，因此如果条件允许，更建议采用此类设备来开展工作[1]。

1.2 实际检定

实际检定当中，因为不同检测设备的应用方法不同，所以不能一概而论，在这一基础上，本文主要以上述提到的通用设备为例，阐述其检定流程。流程上首先将标准可调电源参数输入数字万用表的被检表、标准表，由此对被检表进行读取，可得实际测量值，其次以标准表参数为对照，与被检表参数数据进行对比，根据结果可以判断检测目标是否的状态，但值得注意的是，因为此检测设备在初始阶段得到的检测结果不便于被人读取，所以需要将其与计算机连接，通过计算机软件来进行解译，即通过接口总线实现数据导入，由此完成对比即可。

1.3 误差分析

在专业角度上，电学计量的误差一般可分为两类，即系统误差、随机误差，两者之间的区别在于：前者的误差表现存在恒定特征，一些误差都具有系统性，工作人员可以依照制定规律来判断其中时候存在误差，而后者则缺乏规律，以一切参数表现都是随机的，因此无法通过“找规律”的方法来进行判断，面对此类误差，必须针对设备当前状态，对其故障特征进行分析，找到故障位置、故障原因，由此才能保障电学计量的准确性。

2 测量误差原因

2.1 人工

①人工操作影响。因为任何检测设备在检定工作当中，都需要依照正确方法来进行操作，所以当人工不了解检测设备操作方法，或者自身操作失误，则会导致以上问题；②读数失误影响。检定读数是判断电气设备当前状态的重要参数，人工作为最终读取者，如果未能准确读取参数则会造成负面影响，例如某人工会采用估读方式来读取；③操作影响。受人工必然存在的不稳定性影响，在设备操作当中可能会出现操作失误，随之检定结果容易出现不完整、误差现象[2]。

2.2 检测设备

（1）仪器影响。仪器是获得初步检定结果参数的重要检测设备之一，其属于高精度设备，理论上正常状态下的仪器是不会出现问题的，但仪器因为其高精度的要求，在受到外界因素影响时会导致性能下降，随之使检定结果参数不准确，例如仪器在遭受剧烈晃动、较高温度的条件下，其精度、灵敏度都会下降。而为了避免此类因素的影响，建议检测人员在日常工作中做好仪器维护工作，即定期对仪器性能状态进行检查，如果发现问题则要立即校准，而当发现仪器超过使用年限或无法校准时，则必须更换仪表，同时在每次检定工作开展之前，有必要再一次对仪表进行检查。

（2）测量装置影响。根据现代测量装置生产原理与普遍案例来看，可确认此类装置的性能与元件有直接关系，因此当装置元件存在问题，就会导致装置性能下降，无法保障检定结果质量。关于测量装置的元件影响表现来看，其主要存在稳定性、灵敏度影响表现，即稳定性是指元件在运作当中，是否能够一直保持正常能效，如果不能则说明稳定性不足，具体成因上一般因为元件老化或者电能供给断续因素而出现；灵敏度是指在装置与电气设备接触之后，元件是否能够接受到所有来源于电气设备的电压、电流等参数，如果不能则说明灵敏度不足，得出的结果存在确实。

2.3 电气设备

电气设备作为被检测目标，其在电学计量工作当中的状态表现同样可能使测量结果出现误差。根据普遍案例来看，电气设备的影响表现主要在振动上，即电气设备一般需要在运作状态下接收检测，而大部分电气设备一旦运作就会出现相应频率的振动，而当振动频率过高或者振幅过大，就容易导致自身内部元件出现位移现象，使得检定设备无法得到准确结果。

2.4 环境

（1）磁场。众所周知，磁场是一种对电力存在重大影响的物理现象，在缺乏屏蔽装置的条件下，很容易产生负面影响。在电学计量检定工作当中，一般情况下工作环节内并不会产生重大磁场，其产生的影响可以忽略不计，而特殊情况下如果产生了重大磁场，就会直接对检测设备与电气设备造成重大影响，例如电压引导等，导致最终结果出现较大误差。

（2）水分。如果电学计量检定工作环境中的空气内含有较大水分，就会导致整个环境湿度较大，这种条件下水分容易覆盖在检测设备的绝缘体上，使其绝缘电子减小，随之电容会将交流电变成通路，无法完成检测；水分会增加大气压对电常数的影响程度，增大误差量。针对此类现象，在实际工作当中应当尽可能保持工作环境干燥，如果条件允许，可以在环境内安装湿度传感器来进行管理。

（3）气压。气压对电学计量检定的工作主要体现于空气介质常数的影响，即空气是电气传播的介质之一，而气压则代表了空气阻力，在气压过大的情况下会形成较大电阻，使得数据脱离实际。同时过大的气压还会导致设备的线圈骨架变形，使得标准电阻的数值出现误差，无法作为检定标准参数来应用。针对气压影响，建议在四周不通风的环境下进行检测[3]。

（4）电力环境。在电学计量检定当中，检测设备与电气设备之间存在电路相接关系，两者绝缘体内会产生电容。这种表现属于正常现象，但问题在于这种现象很容易发生电路漏电问题，一旦漏电就会导致原件读数受到影响，同时导体间会产生贝塞克温差热电动势，使得触电温度过高，测量结果会存在误差。这一现象目前无法避免，一旦发生必须停止测量，重新处理后再重复。

3 结语

综上，本文总结和分析了电学计量检定及测量系统误差产生的原因和影响因素，对其系统误差影响的原因很多而且杂乱，对于每一位检测人员而言是无法全面掌控的，所以需要高精度测量时，要选用有责任心、综合能力较强的操作人员，同时降低操作和环境造成的影响，从而更好的提升我国的电学计量的检定测量精确度以及操作水平。