电气测量中系统误差的产生原因分析及消除方法

　　电气工作中，电气测量是必不可少的工作部分。在测量中，因测量仪器、仪表不准确，测量方法不完善以及其它因素的影响，使测量结果偏离真值，含有误差，这就是测量误差，对电气测量中所产生的系统误差的原因，进行分析，阐述在电子测量中利用交换法，组合测量法，消除或减弱系统误差的影响　　
　　测量误差的基本概念仪器、仪表的指示值与被测量的真实数值（简称为真值）之间都存在一个差值，这个差值称为测量误差。误差产生的原因是多方面的，有测量工具本身存在 误差，测量方法不完善引起的误差，环境和具体因素的影响等，使测量必然存在一定的误差，由于个人原因或其他因素的偏差，影响了测量结果和测量精度，形成了某些无法确定的因素。测量实践中可以发现，测量结果不可避免的存在误差。
　　一个固定的系统误差不增加测试数据的波动性，因此，不会影响测量结果的精度。系统误差是可以修正，并尽量避免的，根据系统发生错误的规律，可分为：1）固定的系统误差，对测量设置的效果是一样的，让所有的测量是增加或减少一个固定值；2）系统误差的比例，使每个测量值的测量由同一组的比例增加或减少，但相对误差保持不变；受规律或其他系统误差的影响，如定期的系统错误。在同等条件下，测得的相同的测量仪器，一个错误多次的出现。其绝对值和符号维持不变，或在条件的变化，根据规则的变化。错误的仪表系统的原因是：缺陷，观察员的习惯或偏差，并在一定的环境条件的变化，由于系统有规律的错误性，更容易作出修正，消除。

　　测量误差的分类

　　粗差

　　这种类型的错误出现在使用仪器测量，记录数据或计算数据，由于用户的错误。一个人可以读作112W.Similarly使用瓦计测量低功率因数负载的211W瓦特表指示，可能会导致错误。有些人记住的数据字符串，然后集体写下它，这可能导致数据错误。

　 系统误差

　　非校准测量设备引起这种类型的错误。他们也被称为固有的错误，因为他们对设备的一部分。

　　施工错误

　　这是不可能的制造设备，满足测量的所有要求。设计者在设计总是显示所有可能的错误。在阅读上的误差：有迹象表明，导致这种类型的错误在许多因素包括：建设规模：在测量误差引起的，如果是规模不统一或者是模糊的。直线度和公平性指标：是诱发阅读错误。

　　视差

　　如果在绩效指标镜/指针缺少那么它可以引起读数误差，以影响工作效率。观察员也可能影响测量误差。观察者可能因为为身体或精神疲惫，如果连续读数被长时间记录。这可能会造成心理疲劳的阅读错误。错误与方法：有不同的方法来测量采取读数。每个方法都是有可能的缺点，并诱导了测量误差。也为一些测量误差等因素，气温变化改变了温度变化对测量设备的安装的元件参数。每个组件的影响很小，导致明显的测量误差。老化的影响：由于磨损测量设备中，错误的诱导阅读。未校准设备也造成这样的错误。静电和电磁感应：弱屏蔽可能允许有诱导高压静电和电磁波或可能改变从“0”的二进制值“1”，反之亦然。这会影响测量误差的结果。

　　机械错误

　　由于摩擦，磨损测量设备中的错误引起的。随机或偶然误差：调整后的所有参数以获得精确的结果，可能有一些可能会达到忽略的程度了。

　　随机误差（偶然误差）

　　在相同条件下对同一个参数重复地进行多次测量，所得到得到的测定值不完全相同，（信息来源自：http://www.dqjsw.com.cn）有一定的误差。测量误差具有各不相同的数值与符号。如，仪器内摩擦力的细微变化、环境温度的细微波动和观察者实现的细微变动等等。虽然系统误差、过失误差和随机误差具有完全不同的性质，但在具体工作中，有时却难于区分。其规律尚未掌握的系统误差，往往被混杂在随机误差之中

　　测量误差的表示方法

　　绝对误差

　　某测定值和真实值之差为绝对误差，通常称为误差。
　　真实值是指在一定条件下，某被测量的实际值。一般情况下，真实值是未知的。为了使用上的需要，在有些情况下，可采用相应的高一级精度的标准量值（即约定真值）代替真实值。

　　相对误差

　　绝对误差与被测量的真实值之比值。因测定值与真实值接近，故也可以近似用绝对误差与测定值之比值作为相对误差，即相对误差是无名数，通常用百分数来表示。

　　引用误差

　　是一种简化和实用方便的仪器仪表示值的相对误差。为仪器示值的绝对误差与测量范围上限值或量程之比值，即对于相同的被测量，绝对误差可以评定其测量精度的高低，但对于不同的被测量，绝对误差就难以比较其测量精度的高低，而采用相对误差来评定较为确切。

　　误差消除

　　在一次测量后，某些不断在影响另一个的测试时间相对恒定的状态第一次系统误差，取两个测量结果测量值的平均值。这奠定了相同概念的两个符号常在平均总和计算系统错误，然后相互抵消。例如，在测量水平角度，以消除拨号描绘不均匀造成的系统误差，可以用盘左盘右的测量，可以有效消除系统误差。

　　交换法

　　在测量中，将交换对某些测量条件，两次并再多次，确定平均的结果，以消除系统误差。如在测量水平的变化和测量仪器最高读数改变了，那么恢复到初始读数，这就是交换法的具体应用。

　　组合测量法

　　在复杂的系统错误出现了某些规律的变化时，他们不方便分析，或分析将需要大量的劳动力和大量时间的时候，往往采用组合测量方法来消除系统误差。测量组合是指之间的直接测量和间接测量不同的组合测量系列相互依存组得到的数字方程，求解方程来确定测量值，将给予尽可能多的组合系统错误出现在测量，使其成为一个满意的随机误差，系统误差的随机削弱对测量结果的影响，这种方法称为组合测量。如果拨号设置的测量和用于测试的内衬标定方法相结合的尺度测量测量角度的组合，组合测量的具体运用是消除测量误差。
　　经过这些方法来确定数据序列，如果该变量在变值体系中存在的测量误差，原则上这些测量没有被放弃。但是，如果残余误差不超过允许的最大测量范围（技术指标）或仪器的基本误差，则这些测量也可以考虑为一个测量的物理量，善于找出其形成的原因使用和系统误差采取有效措施，以减少系统误差是非常重要的。减少系统误差和测量对象的方法，对测量仪器的选择是密切相关的，被测对象的特点，选择适当的测量方法，测量仪器或测量电路设计合理。该仪器的准确度等级和范围的限制，无论是仪器测量标准的工作环境条件的选择，必要时，可以采取前的测量开始的调节器，温度，屏蔽等措施，尽量消除根本原因的错误，从而降低了系统误差的影响小。