仪器仪表测量误差的产生原因及降低误差方法
摘要：现阶段，我国的经济发展的十分的迅速，科学技术的发展也有了很大的提高。使用仪器仪表进行测量是计量工作的基础。首先对测量过程中出现的误差种类和性质进行分析，其次分别对测量工作中影响仪器仪表测量误差的人为因素、环境因素、设备因素以及测量方法因素进行了讨论。
关键词：仪器仪表；测量误差；产生原因；降低误差方法
中图分类号：TO487 文献标识码：A 文章编号：2095-3178（2018）20-0435-01
引言
计量工作在工程建设、产品设计和制造、勘探等领域均占据着重要的位置，属于基础工作范畴。而在计量工作中，借助仪器仪表进行测量所得数据的准确性则影响着科研、制造以及施工等各个环节。因此也可以说，计量工作是一项基础性工作，其精确程度尤为重要。但同时需要认识到，在使用仪器仪表进行测量的过程中，虽然误差是在所难免的，但通过努力可以有效减少误差对计量工作的影响，进而有助于后续工作的展开。因此，对影响仪器仪表测量误差的包括人员因素、环境因素、设备因素以及计量方式方法因素进行分析，进而为减少误差提供参考意见。
1 仪器仪表测量误差的产生原因
1.1 测量误差讨论
在实际的测量工作中，难免会因为测量仪器的原因、测量方法的原因、流程以及人员的原因而使得测量结果与实际值之间存在误差的情况出现。事实上，需要认识到对于测量误差而言，由于其包含了随机误差、系统误差以及粗大误差，这就使得误差在测量工作上难以避免。而需要做的工作就是通过探知影响误差的各类因素，进而尽最大可能降低系统误差以及粗大误差出现和影响的程度。
1.2 人员因素对测量误差的影响
人员因素是影响计量工作优劣、影响误差大小的重要因素。一般而言，衡量一所检定部门的计量检测水平，往往是对检定部门内人员资质水平进行评判。在检定人员使用仪器仪表进行测量的过程中，即使是微小的疏忽，也会对最终测量的数据造成影响。不仅如此，如果测量人员对相关数据处理规定和标准掌握不扎实，则极容易出现人为原因导致的数据误差。
1.3 环境因素对测量误差的影响
环境因素也是影响仪器仪表测量误差的重要因素。这主要表现在环境的温度和湿度对仪器仪表自身的影响。尤其是涉及各类电路、线路以及精度较高的仪表时，在湿度较大、温度较高的环境中测量所得数据会与湿度较小、温度较低的环境中表现出明显的差异。例如，湿度对电阻的影响等。一般而言，针对这种外部温室环境对仪器仪表造成的影响，在实验室中多通过配备空调以及加湿器的方式进行恒温恒湿处理。但需要认识到，这仅仅是保证了实验室这一大环境的恒定。对于仪器仪表而言，其内部的小环境无法通过空调以及加湿器进行处理。同时，在实验室之中微小的震动、灰尘以及电磁环境等也会对仪器仪表的测量产生一定的影响。针对这一情况，对可能产生一定水汽或增加环境湿度的仪器，需要与其他仪器采取隔离存放的方式以保证仪器之间不产生相互的影响。同时，还需要制定实验室出入管理规定、设备仪器使用规定以从制度上保证整座实验室内环境对仪器仪表的影响降到最低。另外，在计量工作中还要进行室外的测量。
2 仪器仪表测量误差的措施
2.1 要有合格的计量人员
在各项资源中，人是最宝贵的也是最重要的资源，一个检定机构的水平高低很大程度上取决于人员素质的高低。这就要求计量工作人员不但要有扎实的基础知识、专业知识，要熟悉计量法律、法规，更要熟悉各种仪表的原理、检定规程和测量方法，还要掌握正确的数据处理方法，有丰富的工作经验和实际工作能力。例如一只0.2级电流表，得到其中一点的测量误差为0.209%，就直接化整为0.21%，判断该表不合格，其实采用正确的数据处理方法后，得出该表的误差为0.20%，正好合格。另外还要求计量工作人员有很强的工作责任心、良好的精神状态，因为如果人员责任心不强，在工作中马马虎虎，是必会造成测量结果的不准确，人为的扩大了误差。除此以外还要注意不断地进行知识更新，以适应不断的发展。
2.2注意实验室环境因素的影响
为了保证计量仪表检定数据的准确，控制实验室环境的温湿度是不可或缺的措施。不同仪表的检定规程都提出了不同的要求，在实际工作中，即使实验室的温度和湿度都达到检定规程的要求，检出来的仪表也不一定合格。例如一次梅雨季节周末过后，检定一批绝缘电阻表，发现大多数不合格，过了两天后重新检定却又都合格了。后来通过仔细分析后发现了问题所在，原因是：虽然实验室通过空调、抽湿机等手段很快达到了要求，但标准器和仪表内部的小环境还是原来不合格的状态，所以造成了测量结果的不合格，等到标准器和仪表内部的小环境和外部环境一样了，测量结果自然合格了，由此可见环境温度和湿度对仪表测量误差的影响是很大的，特别是环境湿度对高阻值测量仪表的影响尤为明显。所以在天气湿度较大的环境下，一定要注意实验室的环境监测，还要把能产生湿度的设备区域与电测实验室进行有效隔离，以保证互不影响。除了温、湿度要达要求外，还要注意灰尘、震动和外磁场、辐射等对表计测量的影响，在工作中应严格执行实验室管理制度，对影响检定、校准和检测质量的区域的进入和使用应加以控制，当环境条件危及到检定、校准和检测结果时，应停止工作，以确保测量结的准确性。对于检定指针式仪表来说还要考虑到光源的问题，这虽然无明文规定，但在实际工作中对测量结果确有影响，因为能否准确地读表直接关系到测量结果的准确性。另外还要关注实验室电源的质量，这里主要指的是电源接地线的问题，因为现在检定装置配备的标准器大部份是数字仪表，电源接地是否良好对数字仪表的读数的稳定有着举足轻重的影响。
2.3 合理配置标准器和配套设备
一套检定装置是由标准器和配套设备组合而成，它们的配备不是越高级越好，而是应该根据标准传递的需要来配置。按照JJG124-2005《电流表、电压表、功率表及电阻表检定规程》的要求，标准器的准确度配置有0.05%就够了，配置电源的稳定度不低于被检表最大允许误差的1/10，調节细度不低于被检表最大允许误差的1/10。配置准确度太高的检定装置，实际上是一种资源的浪费。我们在配置检定装置时，一是要考虑检定装置的适用性，即是不是适合标准传递的需要，所有仪表的量程是否能覆盖，输出功率是否能满足各种仪表的要求。其次才是要考虑检定装置的价格。
3 结语
综上所述，人员、环境、设备是直接影响测量结果是否准确的主要因素，在日常工作中我们应采用科学合理的测量方法，正确地选择仪器仪表，对检定环境要经常监测，注意检定人员的精神状态，日常做好计量人员的专业培训，提高人员素质，尽量减小人员、环境、设备和测量方法所造成测量误差。
参考文献
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