电测仪表测量误差分析与不确定度评定方法

陈志喜

摘要：电测仪器的精度对电力行业至关重要。电测仪器表主要包括电流表、电压表及功率表等。电测仪器测量是电力行业发展和电厂日常控制管理的重点。电厂的工作人员需要根据电测仪器的数值进行电厂电力系统的控制和管理。对于电厂而言，电测仪器就等于工作人员的眼睛。因此，电测仪器的准确度直接影响电力系统的控制管理效果。电测仪器的精确度主要包括仪器的读数、量程、电测仪器的最小单位、计量方式和工作环境等。

关键词：电测仪表;测量误差;不确定度;评定方法

电测仪器仪表在当今社会中扮演着十分重要的地位，顾名思义，电测仪器就是一类电磁的测量设备，例如，测量电磁场，测量电容量、电阻力、电流、电压等等。电测仪器可以维持设备在运行过程中的稳定电流，从而影响到整个系统装置的正确运行，并且对电场中的数据参数进行准确地控制。所以，电测仪器仪表是整个机器设备运行中的中流砥柱。电测仪器的自校准，更加简单方便的对设备进行了检查，如果使用人工校准，还得进行拆除设备，安装设备等一系列繁琐的过程，故电测仪表为我国提供了更加方便准确的测量方法。

一、电测仪表检测误差形成的原因

（一）检测方法误差

在检测电力设备的工作质量过程中，我们需要依靠科学合理的检测方法来实施检测手段，通过将测量值带入计算公式计算得出结果。检测方法是电测仪表测量过程的依据，选择合理的检测方法是控制检测误差的重要手段。如果在操作过程中使用了不完善或者不合理的检测方法，會导致无法有效地消除误差或者产生新的误差，甚至得出错误的数据。在实际的操作过程中，我们首先是利用检测仪表测量并获取有关数据，然后利用检测方法中的函数公式计算得出最终结果。但是由于被检测设备、操作人员等多种因素的综合影响，往往会使部分检测数值存在较大的误差，加上检测方法的选择存在不合理性及不科学性，致使实际的检测结果出现偏差，形成检测误差，给测量结果造成较大影响。

（二）操作人员误差

由于操作人员主观因素而导致的误差。在电测仪表检测中，应该由专业工作人员来负责。不过，受到操作人员个人能力等因素的影响，不同操作人员获得的检测结果也存在很大差异。其中，如果操作人员具有丰富的操作经验，而且工作态度积极认真，则合理控制检测流程，并对检测中可能出现的问题及时发现并解决，能够保证检测结果的真实性。相反，如果操作人员对检测技术不合格，或者检测经验不足，则很难按照预先的程序来开展工作，最终得出的检测结果缺乏准确性和真实性等。

（三）电测仪器接触不良

如果电测仪器按钮接触不良，则会导致回路接触不良，随着热电势增加，则运行变得更不稳定，回路时断时通引发的读书不稳定，主要的原因是银触点腐蚀或脏污造成的结果。转换开关质量与磨损程度对测量精度影响也很大，所以对测量盘、温度补偿盘、变换量限开关等，无论是采用动轴式、定轴式等，只要其性能出现变差，所以接触电阻、接触热电视就会产生误差问题，此类故障所造成的误差特点鲜明，如在切换到某个挡位时，会出现读书大幅度变化或不成规律，通常是在反复旋动接电之后，读数会短暂的恢复正常，这样就需要对电测仪表进行检修。和电位器出现接触不良的误差问题相似。换向开关、按键开关通常都是不可拆卸形式，如果触点电阻不够稳定，可以在手柄位置滴加入工业酒精，通过不断的转动手柄有可能恢复功能。降低转换开关绝缘电阻，观察触点位置是否存在金属粉末，通常将金属粉末清除之后即可恢复功能。

二、电测仪表测量误差的消除方法

（一）选用合适准确度等级和量程的表计

在满足使用环境的前提下，尽可能选择合适的电测仪器。选择后要根据实际的测量条件选用合适的量程，而量程的选择直接关系最后测量结果的精确度。若选择的量程过大，测量精度就会降低;若选择量程过小，则有可能会对仪器本身造成损伤。所以，在实际测量选择量程时，可先利用大量程进行测量。如果读数过小，再换成小量程重新测量，有助于选择合适的量程，同时提高测量结果的精确度。

（二）操作人员误差的消除

由专业操作人员来负责电测仪表测量工作，操作人员的操作适当，将会直接导致测量结果的差异。首先在检测时，必须对操作人员予以严格筛选，有限选择工作经验丰富的操作人员。只有这样才能够确保测量结果的准确性;其次作为操作人员，还应该做好检测结果记录工作，及时发现问题并查找问题出现的原因。只有这样，才能够更好的对测量误差予以控制。

（三）尽量改善环境

①控制环境温度稳定在20℃，若有小幅偏差，必须按相关方法进行修正。②如有需要，可对测量系统（包括测量仪表和被测设备）进行（恒温）预热。③对信号线采用金属屏蔽，将某些测量机构（如电磁系仪表）置入导磁较好的屏蔽罩内或者采用双屏蔽。④工作电源与电测仪表之间配置隔离变，同时避免与电机类设备共用供电线路。

（四）检测方法误差的消除

检测方法误差的消除方面，能够有效的起到消除测量误差的效果。其中，检测方式之间的差异，也将会直接影响到测量工作判断误差，有效降低误差对于检测结果的限制。所以，开展电测仪表测量工作中，可以按照测量目标的差异，合理确定测量方式，保证测量的精确性水平。

（五）电测仪器电压源自校准

要使用电压源或者电流源来测量设备的精准性时，一定要注意到这两种设备的特殊性，他们很难在设备中集成，所以其测量的标准必须严格执行参考数值，否则会难以测量其精准度，在进行测量的时候，需要采用电位差来进行，这种测量方法主要是与外部参考源进行比较，进而实现校准，所以这一过程，我们就可以理解为“自动校准”，然而实现自动校准的目的主要是为了更加科学，更加精确地进行校准，如果没有自动校准，那么现在还是人工校准，当设备运行出现问题时，不能及时的进行补偿，进而影响整个系统的运做，即使发现了问题，也不能自行解决，还需要人工的拆卸来进行校准，无法提高系统的运做速率，甚至影响到企业的资金问题，所以，自动校准是整体系统的命脉所在，这种电流源电压源的自动校准，可以通过继电器、嵌入式电芯片以及电机等方式进行控制，实现对电流源和电压源的自动校准，确保设备和系统可以稳定并且可靠的工作。

（六）固定与接地

固定導线的方式也可提高测量的准确性，避免导线震动带来干扰信号。导线震动使外加静电出现电位差，产生静电电流，影响测量准确度。使用某些电测仪器时，可以通过接地的方式将干扰电流和静电场电流导零，提高测量结果的准确性。

三、结论

综上所述，在实际测量中，应该按照电测仪表测量差异的特点，开展相应的操作，分析测量误差出现的原因，找出合理的检测方式，通过科学的操作技能，最大程度地控制测量误差出现的概率。只有这样才能够对电测仪表整个测量过程予以严格控制，确保测量结果合理有效。

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