棉花检验仪器测量误差分析与处理探析

唐黎标

〔杭州市农业局，浙江杭州 310004〕

一、棉花检验仪器的相关工作原理

在进行棉花的检测时，棉花检验仪器的传感器会对棉花的一些数据进行收集。例如对棉花的水分、温度、纤维等信息进行测量，当收集到所需要的信息后，传感器会将这些信息转换成电子信号，电子信号在通过滤波电路后传到多路模拟开关之中，再通过微处理器将所有模拟开关中的电子信号统一传送到控制系统中进行处理分析，而后将分析后的结果显示出来。

二、棉花检验仪器出现测量误差的几个方面原因

（一）测量方法出现误差

在对棉花进行检验时，测量方法出现误差的情况有两种，一种是相关理论出现误差，另外一种就是测量时所用的方法出现误差。出现理论误差的原因，是棉花检测仪器的数据分析系统在对收集到的信息进行处理时，都是将数据转换成复杂的多元次方程进行计算，这些多元次方程是无解的，只能获取到近似值，近似值的相应数据与真实的数据之间肯定存在一定误差，这就是理论误差。测量时所用的方法出现误差是因为在对棉花进行检测时，所用的测量方法不同，导致测量的结果也不同，因为测量方法导致测量数据不准确[1]。

（二）测量器的仪表出现误差

因为对棉花进行检测的相关仪器比较多，每个仪器上的仪表基数都不尽相同，而且不同仪器的测量精度也不相同，相关的制造工艺也有好坏之分，所以在对棉花进行检验测量时，不同的棉花检验仪器所得到的测量结果，在仪表上显示出的相应数值也会有所不同。

（三）测量环境造成测量数据出现误差

当进行棉花的检验时，测量工作也会受到工作环境的影响，在进行棉花检测过程中，检测仪器使用要求的环境与现场工作环境存在较大差异时，导致仪器工作的效率下降，传感器等部件失灵等，也会导致对棉花测量的相关数据不准确。

（四）操作人员造成的测量误差

在进行棉花的数据测量时，操作棉花检验仪器的工作人员对相关的专业知识、设备的操作技能等不熟悉，在实际的测量过程中马虎大意，导致测量所产生的相关数据与实际的数据之间的误差比较大。

三、解决棉花检验仪器出现测量误差的相应措施

（一）解决随机误差的相应措施

对同一个测量目标的数值进行多次重复测量时，每次测量得出的结果绝对值和符号表示都存在误差，进行测量的次数越多，这种随机性的误差就会慢慢的减少，通常情况下，随机误差的规律都符合高斯分布规律。进行测量的技术人员可以使用数理统计的方法来对随机误差的出现进行评估预算，从而得到多次测量数据的平均值。

（二）解决系统误差的相应措施

在相同的测量条件下，对同一个测量目标进行反复的测量时，测量结果会出现有规律的误差特点。在进行对棉花的测量时影响棉花检测仪器测量精准度的原因，很大一部分就是因为出现了系统误差。通常情况下，系统误差越小，最后的测量精准度就越高，系统误差越大，所得到的测量数据精准度越低。在对多次测量结果进行总结时，改进系统误差，可以使用误差补偿、比较修正的方法。

（三）解决重大误差的相应措施

当进行棉花的检测测量时，因为工作人员在进行棉花检测设备的操作时粗心大意、以及自身技术达不到相应的要求，会使对棉花的测量数据与实际的数据出现比较大的重大误差。要避免棉花测量时出现重大误差，就必须提高操作检验仪器工作人员的工作责任心。此外，解决重大误差的方法还可以在检测仪器加装异常报警装置，当工作人员使用棉花检验仪器测量棉花时，出现的误差超过规定范围时就会发出报警信号，使工作人员及时做出改变[2]。

（四）解决计量仪表出现误差的相应措施

对棉花进行检验测量时，显示测量数据的仪器就是设备上的电工测量仪表，这些仪表的作用就是显示棉花的检验质量和精准纯度的，因此在进行棉花的检测时，必须要检查电工仪表的完好程度，以及工作状况，确保在进行棉花测量时检验仪器能够正常的使用。

（五）解决传感器出现误差的措施

棉花检验仪器的传感器是唯一与棉花进行直面接触的接口，棉花检验仪器的应用效果是否良好，与传感器的信息采集转换有着直接的联系。但是在实际使用过程中，传感器出现误差会有灵敏度误差、重复误差等。要想解决棉花检验仪器传感器的误差，可以使用信息融合技术。信息融合技术可以对传感器出现的误差信息进行对照，找出信息中的规律和联系，并且将没用的信息筛除。现在的棉花检验仪器大多数都装备了数字传感器，也能在一定程度上减少传感器的误差。

四、抗干扰技术在棉花检验仪器中的应用

影响棉花检验仪器测量精度的因素还有电磁波的干扰，所以在棉花检验设备中应用抗干扰技术，可以使测量数据受电磁波干扰的误差得到有效控制。

（一）什么是干扰

在进行棉花测量时，除了检验仪器的检测系统所用到的信息以外，其他的任何对检测系统产生影响的信号都是干扰。

在棉花检验仪器进行棉花测量时，检测系统接收到的信息强度十分的微弱，并且进行测量工作的环境还非常的不好，所以检测系统肯定会受到各种各样的因素干扰，在实际的操作过程中有干扰是不可避免的，所以在棉花检验仪器中应用抗干扰技术，为的就是降低干扰，使测量精度得到提升。

对棉花检验仪器造成干扰的因素有两种，一种是外部的电磁波干扰，还有来自内部电路以及一些元器件的干扰[3]。

（二）消除内部外部干扰的办法

首先要改进棉花检验仪器电源接地的方式，使电源的抗干扰能力得到加强，其次在输入信号时产生的串扰，可以增加屏蔽构件、以此来减少棉花检验仪器内部空间的磁耦合。

（三）其它抗干扰的方法

1.应用数字滤波，清除干扰信号。

数字滤波的使用可以大大增强棉花检验仪器的抗干扰能力，因为数字滤波可以根据不同的信息强度和不同的干扰，选取不同的抗干扰方法，进行干扰信号的清除。

2.加强信息的防护。

加强对检测系统的信息防护能力，设置相应的使用权限和信息加密等手段，也是防治棉花检测数据出现误差的一种办法，它可以使人为因素对检验数据造成误差的几率降到最低。

五、结语

随着我国科技技术水平的不断提高和发展，对棉花检验仪器的研究也越来越完善，要想使仪器测量的数据更加的精准，必须要把造成误差的相关因素搞清楚，而后，通过对相应误差的分析对比，研究出一套更加完善的解决办法，使棉花检验仪器的测量精度更上一层楼，把我国棉花的质量提升到更高的水平。