關于電學計量檢定和測量的系統(tǒng)誤差因素探析

張晴

（邯鄲市計量測試所 河北 邯鄲 056107）

引言

眾所周知，現(xiàn)代科技水平日新月異，有力推動著社會的發(fā)展與變革。為了滿足日益復雜的計量需求，融合電學理論的計量方式應運而生，其應用領域涉及國家安全、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、社會生活等，其時代性、創(chuàng)新性與實踐性不言而喻。當然，面對日益提升的計量標準，必須要綜合各類不利因素，提升電學計量檢定與測量的精確性，從而為提升電學計量的保障能力提供支撐。

1 規(guī)避系統(tǒng)誤差因素的必要性

進入新世紀以來，電力能源逐步成為社會的主要需求，其清潔能源的地位在短期內難以被撼動?；陔娏Ｕ系慕嵌龋娏τ嬃颗c檢定成為重中之重，屬于電力保障的基礎環(huán)節(jié)[1]。尤其是隨著電力系統(tǒng)的自動化、數(shù)字化及智能化發(fā)展，對于電學計量的要求也在持續(xù)提升，必須要加強測量精度上開發(fā)，以盡量減少測量中出現(xiàn)的誤差。從系統(tǒng)誤差的本質分析，其屬于一種必然的存在，但同時也會呈現(xiàn)出相應的規(guī)律和特點，通過對影響因素的深度分析，勢必能夠最大限度的弱化其影響，使電學計量的精度得以提升。因而，在實際的檢定和測量過程中應當充分了解檢定的測量的特點，對其實施全面的研究和評定，依托設備、操作及外部條件的完善，最終達到規(guī)避系統(tǒng)誤差的目標。

2 電學計量系統(tǒng)誤差因素分析

2.1 量具因素

量具是實施電學計量的關鍵，在檢定過程中可劃分為相應的級別，如0.5級或者0.1級等，其標準的差異也標志著誤差的大小，這也是導致系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的關注因素。量具的級別由檢定規(guī)程及設計性能所決定，并有一定的應用時效性，超過有效時間后將需要重新檢定，以保證檢定的有效性和準確性[2]。同時，受量具自身質量因素的影響，可能會出現(xiàn)失準或者損壞的現(xiàn)象，從而導致測量誤差超過限定的閾值，給電學計量的檢定帶來較大影響，并且在測量過程中較為隱蔽，難以在第一時間被發(fā)現(xiàn)。另外，設備特性誤差也是產(chǎn)生誤差的重要因素，由于各種檢定設備之間的細節(jié)性差異，或者所應用的設備有效位數(shù)不夠、刻度不清晰等，都將造成系統(tǒng)誤差[3]。

2.2 裝置因素

電學計量檢定和測量具有一定的復雜性，在實施檢定和測量的過程中將涉及一定的輔助性設備，如電學計量的標準器需要依賴輔助設備，以適應具有差異性的測量對象。首先，輔助設備引發(fā)的誤差。在與輔助設備協(xié)同使用的過程中，容易受到輔助設備質量和性能的影響，從而引發(fā)檢定和測量的誤差范圍增大，影響檢定和測量的準確性，如在可調電源設備的使用中，電壓及電流值的變化會對輔助測量的性能將產(chǎn)生影響，導致標準器檢定和測量結果誤差變大，并且在設備的使用上一般更關注標準器的檢驗，而對輔助設備的送檢率不高，使測量誤差始終難以得到控制。其次，元器件引發(fā)的誤差。元器件作為檢定和測量中的重要組成，其自身的誤差極易傳遞到標準器之中，使誤差顯著的增加。再次，導線電阻及線路接點引發(fā)的誤差。電子設備雖然提升了測量的效率，但其自身也存在一定的局限性，如在設備實施測量時需要與接線柱、線路接點及導線連接，這一過程將容易受電阻因素影響，雖然其影響極其微弱，但對于高精度要求的檢定和測量而言仍然不可小視[4]。

2.3 變差因素

首先，電學計量裝置及其檢定配套儀器，通常都需要配合轉換開關使用，但根據(jù)轉換開關的特性，在使用的過程中其電阻將產(chǎn)生動態(tài)變化，尤其是在轉換時會受到電阻變化值的影響，從而對檢定和測量的精度產(chǎn)生影響，導致誤差的產(chǎn)生。其次，電學計量設備需要通過開關、導線及路線節(jié)點來完成檢定和測量，而這些要素的交流感抗能力也至關重要，在使用中易受交流場景及電容、電感影響。最后，調節(jié)細度產(chǎn)生的誤差同樣不能忽視，在應用補償法實施測量時如果不進行細度調節(jié)，將造成指示器偏轉幅度增加，無法滿足絕對平衡的要求，由此會造成數(shù)據(jù)獲取誤差的增加。

2.4 環(huán)境因素

電學計量系統(tǒng)誤差的影響，除了自身的設備因素外，還容易受到檢定和測量環(huán)境的干擾，從而增加檢定的誤差。主要包括以下四方面：一是外界交變磁場干擾；二是電子器件所產(chǎn)生的電位差、電容電流、電場及接地電場等，都會對測量設備產(chǎn)生干擾；三是電學計量時的周邊靜電，同樣會使儀器指針產(chǎn)生波動，增加誤差的機率；四是自然環(huán)境的制約，包括氣壓、溫濕度、振動及空氣電容等，均會對精度產(chǎn)生影響[5]。

2.5 人為因素

電學計量中應重視人員操作因素，避免因操作問題所引發(fā)的誤差，而就誤差產(chǎn)生的機理看，主要有三方面：一是操作人員專業(yè)素質問題，其操作的規(guī)范性、專業(yè)性及科學性，都會對檢定和測量帶來影響；二是實施人為數(shù)據(jù)的讀取過程中，易受到角度、刻度等差異，使讀數(shù)出現(xiàn)誤差；三是操作設備的習慣或力度差異，都會影響系統(tǒng)測量精度的變化，從而引發(fā)更大誤差。

3 結語

總而言之，伴隨著現(xiàn)代電子技術的進步，電學計量檢定和測量的系統(tǒng)誤差日益減小，但面對自動化、數(shù)字化和智能化的新需求，必須進一步降低檢定和測量的誤差，以適應當代對電學計量的需求。通過對各種影響因素的分析，為后續(xù)的實踐和調整提供有益借鑒，為電學計量精度的發(fā)展提供支撐和保證。