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探究电测仪表的测量误差及其减小方法

2018-11-07聂仁杰

电子测试 2018年19期
关键词:电测测量误差电阻

聂仁杰

(内蒙古电力(集团)有限责任公司乌兰察布电业局,内蒙古乌兰察布,012000)

1 设备因素产生的误差

不同的测量设备都存在着合理的测量范围,这就需要选择正确的测量设备,并合理选择测量党委,不要认为高精度的测量仪器其测量结果就越准。

图1 不同电测仪表结构

1.1 精确度问题

例如被测直流功率为1030W,电路电流为I=4.8A。一只功率表量限为220V、15A、0.2级,则最大测量误差应该为r=220*15*0.002=6.6W,所以测量误差应该为r≈0.6%l。另一个功率表量限为220V、5A、0.5级,所以表最大误差为r=220*5*0.005=5.5W,测量误差≈0.5%。因此,需要我们尽可能选择更低的0.5级功率表展开测量工作,而不是应用精度更高的0.2级功率表。

1.2 输入信号

数字仪表的输入级别不能离开放大器,因此数字电表输入端要接入被测对象,此时会有零电流通过,这是因为电流具备恒流源性质,也就是电流不会随着被测对象内阻而产生变化,所输入的信号越小,此项数据也就变得更加突出,操作人员需要尽可能选择合适的输入信号,这样即可减少电流影响。

1.3 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。

1.4 辅助设备问题

辅助设备在一定程度上也会影响测量误差,如电桥供电性能不足时测量精度势必不准。选用电源必须要按照指定说明书要求进行,如果没有说明书,则要按照不大于被测电阻或标准电阻而定电流的50%作为工作电流。如果电池选择不当也会造成误差问题,通常工作电流在1毫安以上采用蓄电池;反之则用甲电池,标准电池在原则上需要提供电势,无法提供电流,部分电池在长期使用中会提高电势内阻,从而降低路线灵敏度。新充蓄电池必须要采用人工放电到稳定值后再投入使用。需要正确使用专用导线,这是因为部分测量仪器会配备专用的导线,对电阻值有一定的要求。在使用过程中,必须要能够满足电阻值标准。

2 环境因素造成的误差

2.1 温湿度

标准电阻的组成材料通常都是锰铜构成的,其阻值会随着温度变化而变化,如果是电阻温度系数未知,如果测量室内温度不是20℃,则标准电阻值就无法确定。针对设备中配置了稳压源,如部分设备内部附带稳压源电位差计,温度变化和稳压值有着直接影响。为了避免温度对测量精度造成影响,要严格控制测量温度数值。如果检测温度保持在20℃左右时有些许偏差,则可以人工修正,标准电阻可以利用温度系数转换得出。对于温度补偿盘需要检测和调节最小步值,并检测仪表和被测设备的恒温、预热等,不通仪器的要求也不同。

在湿度检测中,由于仪器的电子元件受潮容易出现锈蚀问题,导致接触不良,甚至损坏。潮湿环境还会降低绝缘性能,提高危险因素。同时湿度对静电感应也有很大的影响,这时工作人员相当电容极板,仪器是另一个极板,最为简单的检测方法为,在将测量线连接好之后,用手轻轻触碰以下仪器,观察电流表是否出现了异动,如果有异动则表示存在静电感应。针对此类问题,日常可以采用空调机去湿功能减少湿度。也可以在仪器内放置一个干燥剂,并定期检查、更换。

2.2 电磁场与工频电源

电磁场以及工频电源造成的干扰问题十分明显。数字电压表、直流电位差计、直流标压发生器在单独使用过程中,其检测数据都十分标准,但是联合使用就会产生较大的误差,也就是数字电压表和电位差计产生了零位示值,线路干扰原理如图2。针对此类问题,需要在每台仪器上采用双屏蔽方法,采用隔离变压器将电源隔离,将干扰问题限制在指定范围内。同时不与大电机、大通风机、大空调机等使用一条线路,避免在设备启动过程中导致供电线路的压力过大或大幅度波动等造成电测仪器检测不准。

图2 线路干扰原理

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