常用电测仪表测量误差分析

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1、常用电测仪表测量误差分析摘要：电测仪表是检测和监测系统的核心，其误差大小直接影响测量的准确性。文章对电测仪表的误差进行分类描述，对误差的表示方法作简要介绍，并在两者基础上就误差起因进行深入分析，最后，总结性提出减小误差的措施，以提高电测仪表测量的准确性。关键词：电测仪表;测量误差;分类;起因中图分类号：TM930文献标识码：A文章编号：1006-8937（2015）02-0065-02电测量是指对电磁量（包括由其他形式的物理量通过转换而成的直流电量）的测量，它是当前检测领域中最主要的一种方式。完成电测量任务的是各种电测

2、仪表，如电能表、电流表、电压表等。大量统计数据证明，在检测中产生误差有其普遍性和必然性。分析误差成因，有助于减小误差，提高测量精度。1电测仪表的误差分类1.1随机误差9随机误差具有偶然性，其方向和大小不固定。其具体表现为：在完全相同的条件下，运用相同的测试方法进行多次测量，所观察到的测量结果不同。引起随机误差的根本原因是微观世界的不确定和剧烈起伏。随机误差不能消除，但可以处理。如采用增加重复性测试次数，然后求取算术平均值。一般来说，重复测量的次数越多，其算术平均值越接近真值。1.2系统误差系统误差具有固定的方向（负或正

3、）和大小，一般由确定的原因引起。系统误差可以校正，甚至完全消除。1.3疏失误差疏失误差是由于工作人员的疏忽，如错误接线、错误记录、错误读数等引起的，在实际测量过程中，应该坚决避免该类误差的产生。2电测仪表的误差表示2.1绝对误差即仪表示值与真值之间的差值。公式为：？驻绝对=A示-A真（1）绝对误差特点：①分正负;②其量纲与被测量相同。2.2相对误差即绝对误差与真值的比值，其没有量纲，常用百分比表示。？驻相对=■×100%≈■×100%（2）相对误差的优势：能用于不同测量方法的比较。举例：在测50A电流时，？驻1绝对为“

4、+0.2A”;在测20A电流时，？驻2绝对为“+0.1A”，从绝对误差角度讲，？驻1绝对大于？驻2绝对，但显然不能就此认为测509A的方法比测20A的方法的要落后（因为按误差百分比，前者为0.4%，后者为0.5%，说明后者的误差的相对影响更大）。工程上常常采用的也是相对误差的形式。2.3引用误差主要用来表征仪表自身的准确性能。？驻引用=■×100%（3）其中，A上限是指仪表测量上限。引用误差其实是测量上限所对应的相对误差。3电测仪表的误差起因分析3.1设备因素3.1.1量程选择不当选用仪表的时候，固然要关注精度，但同时

5、也要注重量程的考量。举例：被测直流功率大概为1760W左右，A功率表参数为220V/30A/0.2级，B功率表参数为220V/10A/0.5级。显然，A表比B表要精确，但用这两块表来测量目标功率时，A表的测量误差（相对误差形式）约为0.75%，B表的测量误差（相对误差形式）约为0.5%。因此，应选用精度低的B表，若错误选择了A表，则误差会增大。3.1.2零流影响数字式仪表由运算放大器等半导体元件构成，所以存在不可避免的零流现象，且该零流大小和输入信号大小成负相关关系。93.1.3接触不良某些电测仪表配换挡开关、电键按钮

6、等部件，若这些部件磨损严重或与仪表主回路接触不良，将导致仪表工作不稳定、示值误差增大。可用工业酒精在相关地方擦拭来消除这种不稳定。3.1.4辅助设备的问题①电桥类测试仪器中，若电桥供电出现问题（如供电不足），其测量精度将受到严重影响，因此电桥电源的配置须严格按说明书，若无说明书，电源的工作电流须限定在标准电阻额定电流的1/2以下。②工作电流大于1mA的要配蓄电池（新充电蓄电池要人工放电至电势稳定），小于1mA用甲电池，标准电池只提供电势、不提供电流。这几项是仪表电池的配选原则，违反了它们，将使误差增大。另外，标准电池长

7、时间使用后内阻变大，也会影响仪表的精度。③一些电测仪表对连接导线的电阻有严格要求，不能使用专用导线外的导线代替。3.2环境因素部分电测仪表对周围环境因素比较敏感，环境指标不能超出其限定范围。3.2.1温度因素9譬如，由锰铜制成的标准电阻，其阻值随温度升降而增减（变化规律由温度系数描述），但如果温度系数事先未知，当不在标准条件（20℃）下使用，电阻值就无法确知，从而使检测失去意义;又如，内置稳压源的电位差计，其稳压值受温度影响。虽然在物理上存在一些公式和系数可对温度引发的测量偏差进行换算，但这永远是近似的，当温度偏离标准

8、值过大时，这些公式和系数的有效性将大大降低。3.2.2湿度因素湿度偏高的时候（如梅雨季节），仪表中的电子器件容易受潮，从而产生两类不利的现象：①仪表内部锈蚀、霉变，表现在外部则是接触不良和性能下降，严重的还会使仪表绝缘等级降低，以致出现不安全因素。　　②因静电感应的作用，仪表上积累过量静电荷，导致在操作时发生“仪表-人体”之间的放