电子测量仪表抗干扰技术及其对于误差处理手段

2016-06-13 08:46:59来源: eefocus
一、本文概述
不仅是日常生活,还是工业生产场景中,我们都会遇到各种各样的电子测量仪器仪表,针对于不同的测量要求,需要有基于不同的测量原理的测量仪表,其涉及到的测量原理和测量方式都不尽相同,从业者在选择不同的测量仪表之前,须要事先对于将采购和投入使用的仪表仪器产品有充分的了解,才能尽可能减少使用中的错误产生。在具体的使用过程中,仪表产生误差及外部干扰是一个难以避免的难题,解决的方法有原则性的指导方案,也有具体的调整方法,具体来说可以通过选择合适的仪器减少系统误差,以及选择更为精确的测量及计算方法降低人为因素引起的误差。只有通过合适的手段避免或降低误差,才能使仪表设备长期处于稳定的工作状态,得出的测量结果才能够更准确,更加符合我们的使用要求。
   
二、电子测量仪表的特点
  电子仪表具有容易测量,而且能够节省大量的人力、财力等优点。此外,它还具有比机械式仪表更高的精度,例如做实验称量东西时用的天平,天平的种类很多,以前用的最多的是遵循左物右码的法则的老式天平,误差较大,测量结果往往不准确。而现如今用的最多的是电子天平,它具有更高的精确度。再比如以前的流量测量仪表用的最多的明渠流量计等,其测量结果都需要通过相应的人工计算得到结果,管道的流量测量更是棘手,自从有了电磁流量计和超声波流量计的问世,这些测量都是分分钟就能搞定的事,不仅安装方便,维护简单,测量结果精确,大大的节约了人力和物力,使规模化和集约化的生产成为可能。
  
三、电子仪表使用注意事项
  仪表的使用说明书对仪表来说非常重要,因此在使用电子仪表之前,除了要好好研究使用说明书外,还需要注意以下几点:
  1.了解技术指标在日常生活中,我们遇到过各种各样的电子仪器,其中每一台电子仪器都有其固定的技术指标,因此技术指标占有非常重要的位置。以行车电子秤中称重仪表为例,其技术指标一般包括以下几个方面:第一、基本规格。第二、称量精度等级。第三、大屏幕显示:字高为多少。第四、额定超载能力。第五、安全系数。只有了解清楚这些技术指标,才能避免不必要的麻烦。有时候,用不同的仪表测定数据时会得到不同的结果。因此根据不同的技术指标选择合适的电子仪表对测量结果的准确性有很大的帮助。
  2.熟悉电子仪表的使用方法在使用电子仪器时,我们首先要清楚一些规则和要求,也就是必须知道电子仪表的正确的使用方法。如果我们不注意这些问题,则会出现一系列的麻烦,例如,测量结果存在错误,以及造成仪表的毁坏。例如生活中常会遇到的错误有,该接地的没有接地,再比如说使用直流电源时,必须先调整好输出电压才能接入电路,否则会是电路中的仪表超过其量程而出现故障,甚至损坏。
  3.了解仪表的结构原理以及各控制装置的作用为了避免不必要的问题及麻烦,以及确保测量结果的精确性。在使用仪表之前,首先我们要清楚仪表的使用原理,以及各个部件的操作方法、功能及作用。例如电磁流量计和超声波流量计虽然都是用来测量管道流量的,但是因为其测量的原理电磁流量计基于法拉第电磁感应定律,超声波流量计则基于超声波反射原理,它们胜任的测量条件也不尽相同,这样在遇到问题时,我们才会知道从哪方面入手去应对困难,及时找到应对措施。
  4.正确的选择仪表的功能与量程每一个电子仪表都会有一个量程要求,例如天平,电压表等。为了防止仪表的损坏,在使用仪器之前,要清楚其量程的范围,使用时注意不要超过最大量程。一般来说,测量结果与仪表量程范围的选择有关,范围越小,结果越精确。因此,为了实验的顺利进行,应该在正确的量程范围内使用仪器。
  
四、电子测量仪表的误差分析
  在实际的工程应用中,测量工具带来的误差是不可避免的。综合分析,造成误差的分析主要由以下几种:第一,测量方法不正确。第二,测量设备没有矫正或有偏差。第三,测量人员操作不熟练。第四,测量过程中有干扰源存在。这些误差有些事由于测量系统引起的,有些是偶然因素引起。下面就造成误差的原因作出简要介绍。
  1.仪表本身误差
  仪表本身的机械性能或电器结构不完善往往会造成仪表本身的误差。例如在使用仪表之前,没有进行校正,因为有的仪表由于长时间没有使用,零点会发生偏移,刻度的划分不清晰等。这些误差的消除办法主要是通过在使用之前对其校正进行修正。其次,我们还可以通过部分设备的更换,同一试验的多次测量求平均值等方法避免。
  2.仪表使用误差
  使用误差是指在使用过程中由试验人员操作不当造成的。在安装时,对仪表放置,调节,或者是安装都要符合仪器的使用规范。不当的操作会对测量产生不定方向的偏差。例如分光光度计在使用之前要预热半个小时,如果没有预热的话可能会导致误差的形成。这种误差避免或者降低的方法是向有经验的使用者进行咨询;仔细阅读仪表的使用说明书和工作原理图纸,弄清楚仪表的型号,结构,在详细地了解使用方法之后再使用。
  3.仪表人为误差
  人为误差通常是由于测量者本身造成的。这种误差往往能够避免,大多数都是由于操作者的粗心大意而引起的,或者是操作不当引起的。例如,没有按照正确的方向读数,使用时姿势不正确等。要避免此种误差,需要对测量者事先进行技能培训,提高其测量素质和责任心,增强测量结果的准确性。
  4.仪表环境误差
  环境对测量结果的影响是很明显的,尤其是对一些高精度的仪表。外界环境通常包括有温度、湿度、电场、磁场、电磁波等。不同的测量仪器对应的敏感因素不相同。例如某些测定仪在使用过程中,一定要保证环境在较干燥的环境中,环境湿度太大或者波动会对测量结果产生较大的影响,比如超声波流量计在安装使用时,如果外测量现场存大较为严重的声波干扰,则极有可能对于测量的结果产生影响,严重的甚至导致测量无法进行。所以我们要先仔细阅读说明书,操作过程中尽量避免因受到外界条件干扰产生误差。
  5.仪表理论误差
  理论误差是仪表在设计时是根据理论上简化过的近似公式来设计的,这种不科学的仪表本身就带有一定的误差,即便是完全按照上述四项进行操作,其结果也不正确。修正误差的方法是加强仪表的理论学习,用更加科学严谨的理论进行仪表设计。
  
五、电子测量仪表的抗干扰技术
  1.屏蔽屏蔽通俗意义上讲就是隔离,一般是把干扰信号源屏蔽起来,有时候也需要将使用的仪表隔离,屏蔽一般分为三种类型:静电屏蔽,磁屏蔽,电磁屏蔽。屏蔽方法的选择根据实际操作中遇到的具体问题而定,这样能最大程度地降低干扰作用。在一些特殊的测量中,我们可以通过双层屏蔽来降低干扰,以确保测量的准确性。
  2.换线所用信号线同电网馈线的位置与产生的静电耦均有着很大的关联,双绞线的使用比平行线的抗干扰效果更好。有一种电缆线具有屏蔽层,使用这种线也能够有效地减少外界对仪表的干扰。
  3.滤波滤波是抑制干扰的有效手段之一。一般使用的滤波器是由电容,电阻,电感等元件制成的。滤波器的作用是降低或者是衰减输入端的干扰信号,以减少作业环境中非人为因素的干扰。使用滤波器有一定的要求,通常情况下要求将收到的干扰信号衰减100倍甚至更高。
  
六、本文结语
随着科学的进步,仪表已经成为了各个领域里工业检测不可或缺的工具。作为一种精密仪器,使用过程中我们要尽可能地规范操作,在保证检测目的的基础上减少对仪表的伤害。现实的使用中,我们要做到具体问题具体分析,以保证测量工作的顺利进行

关键字:电子测量仪表  抗干扰技术  误差处理

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/article_2016061315814.html
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