电子仪表测量论文

2024-06-01

电子仪表测量论文(精选12篇)

电子仪表测量论文 第1篇

电子仪器在人们生产和生活的应用中非常广泛, 其中, 电子仪器的测量功能是一种十分重要的功能。由于工作需要和效率要求, 我们需要用电子仪表来测量电压、电流、波形、须率、元器件参数和其他工程参数。如果采用人工手段测量, 将会给工程带来极大的不便。鉴于电子仪表测量的高效、精准和简易性等优点, 大力加强对电子仪表测量的开发成为当前研究的一大热门。

1 关于电子仪表测量技术的概论

1.1 电子仪表测量概念

电子仪表测量技术, 又称为电子测量技术, 一般指通过使用电子科技仪器, 和电子技术, 对标的物进行测量的技术。该项技术的使用, 大大加快了人类科技发展的进程。由于电子仪表测量具有测量范围大、测量数据准确、使用步骤简单、测量设备便于携带等优点, 对其运用已经深入到我国各行各业中。

1.2 电子仪表测量技术的发展原因

实验数据和工程数据, 在测量过程中都是十分抽象的。如果进行人力测量, 将会是一项十分复杂的工作, 必须有专门的工作人员进行检测。并且在测量过程中, 还存在失败的可能。对此, 科学家结合电子信息技术, 使电子仪表机械接收各种信号和信息, 在通过电子仪表对信号的处理实现数据化表现。

对于电子仪表测量技术的发展, 不仅要提高仪器的研发和改进, 还要加强对测量步骤的培训, 掌握正确的测量方法, 提高测量的精确度。除此之外, 相关专业的工作人员还要掌握电子仪表测量的原理, 然后对电子仪表的本质进行学习。

2 电子仪表测量技术的发展面对的问题

电子仪表测量的发展, 遇到的最主要的问题就是测量准确性。该项技术的发展就是在不断缩小误差的过程中实现的。

2.1 仪器仪表误差

仪表仪器误差是测量技术发展初期遇到的问题。其产生原因主要有以下几个:首先是电子仪器仪表制作不精密, 使用材料质量不过关, 造成仪表在多次使用之后出现偏差;第二就是仪器仪表设计的问题, 由于设计简单, 造成该仪表没有承担精密测量的能力。

2.2 使用误差

使用误差 (也称操作误差) , 它出现的最主要原因是使用者操作不当, 或者没有参考仪器的使用环境而强行使用。这样自然会影响测量的准确性。比如:仪器安置位置不对、没有及时对仪器归零、没有按照操作流程操作、各种接线接触不良造成电压不稳等。这些不规范的操作和使用, 对会对实验结果造成影响。

2.3 环境误差

环境误差主要是指由于外界自然环境的变化造成电子仪器的测量误差。一般来讲, 电子仪表测量工具都会在使用说明书中标明其工作的工作环境要求。如果在这个范围之外进行测量将会造成一定的误差。比如:强电磁干扰环境、极度严寒和高温环境、超负荷环境等。

3 电子仪表发展现状和趋势

3.1 我国电子仪表测量技术发展的现状

国内的电子仪表测量工业和技术在近几年有了长足的进步。随着对国际先进技术的引进和消化, 测量仪表的功能和精确性都有了很大的进步, 许多设备在功能的全面性上已经接近国际先进水平了。行业的发展受到国家在技术和财政政策的支持, 已经步入了发展的快车道。许多国产的仪表已经使用了国际化的设计、生产标准, 已从CAMAC、PC总线、STD总线向VXI、PXI总线发展, 从堆叠式测试系统向标准化、模块化测试系统发展, 并先后研制出国产化VXI模件、VXI测试系统及PXI系统, 使我国测试系统技术水平逐步进入国际先进行列。

3.2 我国电子仪表测量技术的主要问题

虽然近年来, 我国的电子仪表测量技术有了一定发展, 但是还有很多技术障碍没有突破, 比如:电子仪表的软件系统和集成化不够发达, 各模块单元之间没有形成完整的融合, 功能集成较为单一。像电子电路、同轴器等核心组件与总线技术、软件系统没有完成结合。

此外, 自动化与模块结构化程度不够。电子仪器测量的自动化程度是衡量一个国家电子测量的技术时代的重要标准。由于历史原因, 我国相关企业在生产过程中, 对于世界上最先进的第三代电子仪表测量系统学习程度较浅, 对于自动化、智能化的开发速度较慢, 距离市场需求还有一段距离。不少企业仍然过分追求高精度或者功能全面型, 对于系统化和稳定性的处理不够好, 制约了其进一步发展。

3.3 电子仪表测量技术的主要发展成果

近年来, 世界上先进的电子仪表测量设备不断出现, 高精度、智能化、全功能已成为电子仪表设备的发展方向。新开发的各种仪表, 都一个突出的特点, 就是强大的稳定性, 像微波毫米波矢量网络分析仪, 它最突出的优势在于:工作频带宽;测量精度高;大动态范围;高速实时测试;再比如可以完成超高速测量的VXI总线技术、可以进行毫米级别波段测量的电子信息测试仪等。

4 总结

综上所述, 电子仪表本身是一种测量工具, 相当于一种电子信号转换器, 使人们可以直观的观察到测量结果, 方便了人们的工作, 提高了工作效率。但是对于电子仪表测量技术的使用, 工作人员一定要注意对测量误差的重视。我国相关产业要不断加快电子测量仪器的更新换代, 促进电子仪表测量技术的发展。

摘要:随着经济的不断发展, 新型电子科技不断进步, 各种电子测量工具层出不穷。这些测量工具的出现, 都极大的推动了电子测试、测量技术的发展和市场化。尤其是在以电气工程、机械工业、国防科技等工业领域, 电子测量技术应用的程度更为普遍, 市场需求也更大。本文作者结合多年工作经验, 对电子测量技术的概念和特点做了深入了解, 并对测量技术的发展趋势进行了阐述。

关键词:电气工程,电气自动化,运用

参考文献

[1]朱展枢.电子测量的误差分析及修正措施[J].科技信息:学术研究, 2008 (23) .

[2]徐志军, 哀振东, 陈斌.电子实验仪表的优化设计[J].实验室研究与探索, 2011.

电子测量实验总结 第2篇

1.交流电压的测量方法有哪几种?

答:交流电压的测量方法很多,其中最主要的是用检波器吧交流电压转换为直流电压,然后再接到直流电压表进行测量。根据检波特性不同,有峰值检波、平均值检波和有效值检波,相应的电压表成为峰值电压表、平均值电压表和有效值电压表。2.DVM有哪些特点?DVM的测量误差如何计算? 答:特点:

(1)测量结果以数字形式直接显示;(2)准确度高;

(3)用量程显示位数以及超量程能力来反映它的测量范围;(4)分辨力高;(5)测量速度快;(6)输入阻抗高;(7)抗干扰能力强。

测量误差:ΔU=±a % Ux±b % Um ΔU=±a % Ux±几个字 3.DVM的适用频率范围是多少? 答:0~10MHz。

2.根据实验1.1-1.4,说明用万用表检测各种常用元器件的方法; 答:电阻的测量:将量程打到电阻挡,选取合适的量程后测量; 电容的测量:可直接将电容引脚插入插座中测量; 二极管的测量:将量程打到,直接测量; 三极管的测量:先将一支表笔接在某一认定的管脚上,另外一支表笔则先后接到其余两个管脚上,如果这样测得两次均导通或均不导通,然后对换两支表笔再测,两次均不导通或均导通,则可以确定该三极管是好的,而且可以确定该认定的管脚就是三极管的基极。若是用红表笔接在基极,黑表笔分别接在另外两极均导通,则说明该三极管是NPN型,反之,则为PNP型。最后比较两个PN结正向导通电压的大小,读数较大的是be结,读数较小的是bc结。功能量程开关转到hFE档,即可以直接从显示屏上读取hFE值。3.根据实验1.5-1.6,从减小测量误差角度说明如何选取量程; 答:万用表测量中,为了得到比较高的测量精度,在测电压、电流时,应该选择合适的量程,尽量让指针指到最大量程刻度附近;在测电阻时,选择量程,使指针指到刻度的中间位置。

实验二

1、示波器显示被测信号的波形的原理?

答:示波器是利用电子示波管的特性,将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像,显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。

2、旋钮“伏特/格”和“秒/格”的作用是什么?

答:通过控制伏特/格,可以把信号的幅度调整到期望测量范围内。

通过控制秒/ 格,可以显示屏中每一水平刻度代表的时间量。

“伏特/格”为垂直位置控制信号准确地上下移动波形。调节每刻度电压值(通常记为volts/div,伏特/格),显示波形大小会随之改变。

“秒/格”为水平位置控制使波形在屏幕上左右准确移动。秒/格设置(通常记为sec/div,秒/ 格)可以选择波形描绘到屏幕上的速率(也被称为时基设置和扫描速度),可以看到输入信号的时间间隔作增长和缩短的变化。

3、如何用示波器测量信号电压? 答:

法一:示波器测量方法:

示波器定量测量时,垂直电压分度“VOLTS/div”旋钮和扫描时间旋钮“TIME/div”的“微调”旋钮应置于校准位置。

a.直流电压的测量

首先使屏幕显示一水平扫描线。输入耦合方式置于“GND”,此时显示的扫描线为零电平的参考基准线,再将输入耦合方式置于“DC”位置。输入端加上被测信号,此时,“VOLTS/div” 档位所指的数值与信号在垂直方向位移的格数相乘,即为测得的直流电压值。高于或低于零电平的电压分别为正值和负值。

例:被测点距基准电平为1.8格,如 “VDLTS/div” 档位置于5V/div,则直流电压为:

U=1.8×5=9V。b.交流电压的测量

如果“VDLTS/div” 档位置于2V/div(此数值在示波器屏幕显示区位置11或18处显示),幕上显示被测信号峰-峰之间的高度为4格,计算方法为:电压峰值Uvp-p=格数×档位所表示的值。

c.如果用光标测量,可将两条水平光标线移到波形两测试点,直接从示波器屏幕下方文字显示读出电压值。

法二:按下“测量”按钮,查看“测量”菜单。按下顶部中间的选项按钮,显示“测量3” 菜单。按下“类型”选项按钮,选择峰—峰值。值读数将显示测量结果及更新信息。按下返回选项按钮。如何用示波器测量电路的幅频特性?

利用“逐点法”测量幅频特性的原理:在相同条件下,按一定次序改变频率后,测出相应的幅值,利用测出的数据画出相应的幅频特性。用示波器分别测出频率跟电压值。方法:按下“测量”按钮,查看“测量”菜单。按下顶部的选项按钮,显示“测量1” 菜单。按下“类型”选项按钮,选择频率。值读数将显示测量结果及更新信息。按下返回选项按钮。按下“测量”按钮,查看“测量”菜单。按下顶部中间的选项按钮,显示“测量3” 菜单。按下“类型”选项按钮,选择峰—峰值。值读数将显示测量结果及更新信息。按下返回选项按钮。

实验三

1.理解电子计数器测频原理,测频误差主要与哪些因素有关?

答:电子计数器按照式f=N/T的定义进行频率测量的。在开门时间,被测信号通过闸门进入计数器计数并显示。若闸门开启时间为Tc和输入信号频率为fx,则计数值为:N=Tc/Tx=Tc*fx。闸门的宽度是由标准的时基经过分频得到的,通过开关选择分频比,是已知量。因此,只要得到计数器的计数值,就可以由上式得到被测信号的频率。测量的误差主要与仪器自身和测量原理的因素有关。

2.示波器测频和频率计测频有何区别?

答:示波器测频是需要人为的调节示波器上的横纵向微调按钮,网格的量程,还需要一些相关量程的调节以便能找到一个好的显示网格从而更好地读取网格数,人为因素对测量结果的影响较大,所以示波器在进行频率测量时测量精度较低,误差较大。用频率计测量时可以

很方便地直接读取数值,因此仪器本身的客观因素对测量结果的影响较大。

3.比较示波器测频和频率计测频的特点。

答:示波器测频可以从显示屏上通过读出信号波形的周期来计算频率,也可以从上面的自动测量的结果显示得到信号的频率,人为的主观因素对测量结果影响较大。频率计测频直接读得信号频率,能够快速准确的捕捉到被测信号频率的变化,测量仪器等客观因素是误差的主要来源。

实验四 李沙育图形的显示原理?

法一:要显示李沙育图形,只要将示波器的扫描置于X-Y显示档,然后给两个通道加信号,通常通道1是X轴信号,通道2是Y轴信号。李沙育图形主要是用来对比两个频率相同或成倍数关系的正弦信号的相位关系,需要强调的是,仅仅是正弦信号,不通的相位或频率倍数关系有不同的图形,这个相关书籍有参考图例可以对比。置于PWM信号,其实就是占空比可变的方波,不是正弦波,通常没有相位关系 所以显示可能是一条直线两边有两点,也可能一团不知名的图形,不是很具有参考意义。也就是说PWM不能直接看李沙育图形,要经过低通滤波成正弦信号显示图形才有价值。

法二:扫描速度旋钮置”X-Y”位置时,Y1通道变成x通道,在示波器的y通道(Y2)和x通道(Y1,与Y2通道对称)分别加上频率为fy和fx的正弦信号,则在荧光屏上显示的图形称为李沙育(或李萨如)图形。李沙育图形的形状主要取决于fy、fx的频率比和相位差。例如,当fy/fx=1,且相位差为0时,屏幕上显示一条对角线;当fy/fx=2,且相位差为0时,屏幕上显示“∞”;当fy/fx=1,但相位差不为0时,屏幕上显示一个椭圆。如何用李沙育图形法测量频率和相位?

(1)测量频率:示波器有关旋钮置“X-Y”图示仪位置。将待测信号加到Y2通道,用一个标准信号发生器输出一个幅度适当的信号加到X(Y1)通道。由小到大改变标准信号发生器的输出频率,当屏幕上出现一个稳定的椭圆时,标准信号发生器的输出频率即为待测信号的频率。

(2)测量相位:设ux = Uxm sin(t+),uy = Uym sint,分别加到x通道(Y1通道)和Y2通道,扫描速度旋钮置”X-Y”位置,荧光屏上显示的李沙育(或李萨如)图形如图4-2所示。则

sin1x0 xm3 如何用“逐点法”研究电路的相频特性?

放大电路的相频特性是指输出信号与输入信号的相位差与信号频率的关系。采用李沙育图形法可以测量相位差。保持输入信号幅度不变,改变输入信号频率,逐点测量各频率对应的相位差,采用描点法作出相频特性曲线。

实验五和实验六的题目是一样的

1.DSO-2902/512K型示波器如何设置“电压/格”的值?

答:打开参数设置,即单击右键,再选择v/div项进行设置, 用每分区多少电压(V/Div)来控制信号的垂直分辨率因数, 要得到最好的输入信号表示法,设置每格电压时尽量在满屏上显示最大振幅,这样信号的幅值将得到最大的信号分辨率。2.DSO-2902/512K型示波器如何选择电压衰减比例? 答: 打开参数设置,即单击右键,再选择probe项进行设置,由探头输入比例控制电压衰减,输入电压应与探头比例匹配

3.DSO-2902/512k示波器中,不用“测量显示框“时,如何从波形准确读取信号周期? 答:首调节电平触发游标,是波形的起点比较便于观测,使红色垂直游标处于0或者pi/2处,调节A游标是他们之间包含整数n个半波,而左侧参数框可以得出A—T值t,即周期T=2t/n.3.DSO-2902/512K型示波器中,不用“测量显示框“时,如何从波形准确读取信号周期? 答:用垂直游标A和B,标出一个周期范围,在“设置/参数显示区”读出“A-B”的绝对值即可。

实验七 逻辑分析仪采样方式有哪几种?各有何用途?

答: 1)跳变采样--在具有数据突发的输入线路上捕获数据时,必须把采样率调节到高分辨率(如4ns),以便在开始时捕获快速脉冲。

2)毛刺捕获--显示毛刺是一个非常实用的功能,同时它也有助于触发毛刺,显示毛刺前发生的数据。这可以帮助确定是什么因素导致了毛刺。通过这一功能,分析仪还可以只在希望时,也就是毛刺发生时捕获数据。如何根据被测信号选择采样周期(采样速率)?

答:采样定理表明采样频率必须大于被采样信号带宽的2倍,另外一种等同的说法是奈奎斯特频率必须大于被采样信号的带宽。

实验八

1.逻辑分析仪有哪些主要应用?请尽可能列举应用实例。

答:逻辑分析仪是利用时钟从测试设备上采集和显示数字信号的仪器,最主要作用在于时序判定。其应用包括:(1)定时分析;(2)跳变定时:如果我们要对一个长时间没有变化的采样并保存数据,跳变定时能有效利用存储器。使用跳变定时,定时分析只保存信号跳变后采集的样本,以及与上次跳变的时间。(3)毛刺捕获;(4)状态分析。2.如何设置触发字?

蒸汽流量测量的仪表选型 第3篇

【关键词】蒸汽流量;温度和压力补偿;过热蒸汽;弯管流量计

在化工生产中,不论是进行工艺生产的自动控制,还是进行能源的计量核算,对水蒸汽的测量都是一项重要内容。蒸汽由于其状态的易变性,及所具有的高温、高压,冲刷力强的特点,对蒸汽流量的测量有一定的难度,本文将结合水蒸汽的性质特点,分析常用的几种蒸汽流量测量仪表的优点和不足,以期找到蒸汽流量测量中的最优方案。

一、蒸汽的性质特点

蒸汽是比较特殊的介质,是由水在高温高压下蒸发而形成的,在一定的压力下,温度升高超过水的沸点,液态水经汽化形成饱和蒸汽,对饱和蒸汽继续加热,形成过热蒸汽。生产中所用的蒸汽大多是过热蒸汽。过热蒸汽在经过长距离输送后会因热量损失,温度降低而脱离过热状态进入饱和状态,甚至部分蒸汽冷凝变成水滴而出现相变,形成汽液两相并存的情况。蒸汽中含有液珠的饱和蒸汽称为湿饱和蒸汽,表示湿饱和蒸汽的主要参数有温度(T)、压力(P)、比焓(h)、干度(x)等参数。饱和蒸汽也可因绝热膨胀变成过热状态,饱和蒸汽和过热蒸汽这两种状态是可以相互转化的。

二、蒸汽流量的测量

从上述蒸汽的复杂特性可以知道,要测量蒸汽的流量是比较困难的,首先要分清是饱和蒸汽还是过热蒸汽,由于饱和蒸汽经常出现相变,会出现水滴,形成汽液两相并存的情况,水滴虽然所占体积较小,但相比水蒸汽质量却很大,如果测量时考虑整个混合气体的质量,则和所测得的蒸汽质量有较大的偏差。在蒸汽的传输管道中,我们往往增加保温防护措施,减少蒸汽的热量损耗,保持蒸汽的过热度,防止蒸汽由过热状态变为饱和状态。尽量减少蒸汽出现冷凝水滴,提高蒸汽的干度,保证生产中蒸汽的质量,也便于进行测量。目前还没有研究出在线干度仪来测量蒸汽的干度,提高蒸汽干度助于提高测量精度。

蒸汽测量中常用的是质量流量,是蒸汽的体积流量和密度的乘积,对于饱和蒸汽,密度是温度和压力的单值函数,知道了温度或压力就可以求得蒸汽的密度。而对于过热蒸汽,密度是由温度、压力所决定的,不再是温度或压力的单值函数关系。只有同时知道了温度和压力,才能根据查表或公式法求得蒸汽的密度。测量蒸汽流量时,必须同时引入蒸汽的温度、压力两个参数才能测得蒸汽的质量流量,这就是蒸汽流量测量必须采用温度压力补偿的原因。

在低压区,如果测量精度要求不高,水蒸汽可以近似地当作理想气体看待,这样方便计算和数据核算。由于微机技术的空前发展,运用微处理器进行温度压力补偿很方便。一般有查表法和公式法两种方法,查表法将一个由温度和压力决定密度的二维表格置入计算机存贮器,通过查表求得密度。公式法有乌卡诺维奇状态方程、莫里尔状态方程等,这些方程式人工计算比较繁琐,通过计算机可以很好地处理。

从前述我们知道,蒸汽流量测量不仅和温度、压力有关,还和流出系数C、可膨胀系数ε等有关。当蒸汽偏离设计状态时,其流出系数C和可膨胀系数ε就会发生变化。特别蒸汽压力较高时,则必须考虑气体的可膨胀系数ε的影响,要提高仪表的测量精度,除密度补偿外还应考虑整个补偿方程中其它参数变化的补偿问题。我们可以通过微机系统,设计程序模块对流量系数C、流束可膨胀系数ε、密度ρ进行全面修正,从而对蒸汽流量进行较准确的测量。

三、蒸汽测量仪表的选型

对于蒸汽流量的测量在选择流量仪表时应考虑5个主要因素:被测流体特性、生产工艺状况,安装条件,维护需求以及流量仪表的特性。结合目前的流量仪表特点,有以下几种类型的流量仪表可供选择。

1.标准孔板流量计

标准孔板结构简单,历史悠久,广泛地应用于石油化工领域,是大家都很熟知的流量测量方式。我们可以通过标准孔板和配套的差压变送器,再增加压力和温度测量点,将这三个信号送二次表或DCS,经过温度和压力补偿得到蒸汽的流量。这已是一种比较成熟的蒸汽流量测量方法,但经过几十年的使用,发现孔板流量计也有许多不足之处:(1)孔板入口直角边缘容易磨损,气蚀,发生钝化,长时间使用后,流量系数增加,测量准确度下降;由于化工生产的连续性,没有特别原因不会更换孔板,因此尽量选择使用周期长的测量方式;(2)安装比较麻烦,需配导压管及差压变送器,过程连接环节多,容易发生泄漏,测量管线过长,冬季需要保温伴热,维护工作量很大;(3)量程比小,仅为1:3,局限性大;(4)运用节流元件,压损大,运行成本高。由于标准孔板流量计的诸多不足,在实际生产中使用越来越少,人们尝试用新的测量方法来弥补孔板流量计的缺点。例如,用标准喷嘴代替孔板,比孔板更抗磨损,流出系数稳定,压力损失只有孔板的30%~50%,使用周期也长。另外,针对孔板的量程比小,设计了双量程式差压变送器和线性孔板,量程比更高,提高了测量精度,其中线性孔板的耐振性能好,在不能使用涡街流量计的地方可以采用。

2.涡街流量计

涡街流量计是根据卡门涡街原理而工作的一种流量仪表,自从投用后就深受广大用户的欢迎,得到了广泛的使用,是孔板流量计的理想替代品,在流量测量中占據主导地位。涡街流量计是根据旋涡发生体产生的旋涡的频率和流体的流速成正比而工作的,它测出的是体积流量,要得到质量流量,必须求得流体的密度,同孔板一样,也必须进行温度压力补偿。它主要有以下优点:(1)结构简单牢固,安装方便,不需要保温伴热,维护工作量小;(2)量程比大,可达20:1;(3)压力损失小,运行成本低;(4)测量精度比孔板流量计高。同样,涡街流量计也有以下不足:(1)测量管径一般为DN25~DN300,不适宜大管径流量测量;(2)测量元件受到温度的限制,一般在300℃以下;(3)蒸汽速度过高时,气蚀比较严重,会损害旋涡发生体,测量流速一般为8~25m/s;(4)抗振性能差,会产生假指示。正因为涡街流量计测量蒸汽流量时有上述缺点,所以涡街流量计还不能完全代替孔板流量计测量蒸汽,在不满足测量条件时,还需寻求其它类型的流量测量仪表来测量蒸汽流量。

3.弯管流量计

蒸汽在管道中的流速在有时高达100m/s以上,对孔板和旋涡发生体的磨损和冲击很大,人们又设计了弯管流量计来测量蒸汽流量,弯管流量计是依据惯性原理工作的差压式流量测量装置,弯管既是管道的一部分,也是流量测量装置的传感器,是一个专门设计的90度的标准弯头,可以用来直接方便地测量流体流量。弯管流量计有如下优点:(1)结构简单,相当于管道中的一个弯头;(2)耐高温,耐高压,耐冲击,耐振动,适应性强;(3)最突出特点是无任何节流件和插入件,压力损失小,运行费用低;(4)弯管流量计直接焊接在管道上,解决了跑冒滴漏的现象。如同其它类型的流量计一样,弯管流量计也存在不足之处:(1)弯管传感器结构简单,但加工尺寸要求十分严格,否则不能保证测量精度;(2)弯管流量计产生的差压较低,所选择的变送器多为低差压,微差压,容易产生信号传递失真,影响测量精度;(3)弯管流量计不能使用冷凝罐,它的两个取压口的环境不同,使用冷凝罐将造成很大的测量误差,一般有盘式冷凝器,冬季的保温伴热很麻烦。作为一种蒸汽流量测量方式,弯管流量计提供了一种有益的选择。

4.科里奥利质量流量计

科里奥利质量流量也可用来测量蒸汽质量流量,但在实际应用中,并不多见,这主要是因为科里奥利质量流量计用来测量蒸汽质量流量,有其客观的局限性,对于高温、高压、大管径的蒸汽流量对象,科里奥利质量流量计目前还有困难。另外,科里奥利质量流量计价格高,也不便推广使用。

四、结论

对于蒸汽流量的测量,不论标准孔板,还是涡街流量计、弯管流量计等都各有优缺点,还没有最佳测量方案。使用中应综合考虑其测量精度、适用成本、维护工作量,仪表的使用寿命等因素,并结合实际需要决定采用何种测量方式。相信随着科技的进步,一定能找到更优的蒸汽流量测量仪表。

参考文献

[1]田宏梅.弯管流量计在中压蒸汽测量中的应用[J].计量技术,2012(O9).

[2]熊翼.对蒸汽流量测量准确度问题的分析[J].科技创新论坛,2011(02).

电子仪表测量论文 第4篇

为了使电子仪表测量仪器能更好地完成各项测量工作, 了解和掌握电子仪表的测量技术是很有必要的。其中误差测量和应用注意事项是测量技术的两个主要方面。

1.1 测量技术简介分析

根据当前技术情况来定义, 电子仪表测量技术是指应用基于电子测量技术的电子仪表设备或信号发生器来对电压、电流、频率、相位、元器件参数等内容进行测量。只要是用电子仪器仪表设备等相关的测量工作都纳入电子测量的范围, 它所使用的测量工具是仪器、仪表、设备, 应用的技术是电子技术, 这也是电子仪表测量工作的基础。在我们生活中常见的电器设备测试和维修工作中, 经常使用到的电子仪器仪表主要有电平表、线路故障测试仪、示波器、杂音计等。由于以电子技术为基础的测量手段具有频率宽、里程广、精度高、速度快及能够实现智能化和自动化的优势, 使其拥有很好的应用前景。

1.2 电子仪表误差问题

由于受到各种磁场和环境因素的影响, 在使用电子仪器仪表进行测量的过程中难免会发生误差情况, 这就是关键技术之一的误差测量。这种误差发生的本质是在环境和磁场因素的作用下, 仪器自身的电气或是机械性能不能达到完善的结果所造成的。误差的表现方式通常有零点偏移、没有校准好、刻度不准, 所以在使用修正值时要在结果上做出给予正当及时补偿的操作。在实际的测量工作中, 为了避免因为误差太大而造成测量不准确, 所以通常的做法是采用容许误差的概念来规避较大的误差, 它是以技术条件为基础, 按照一定的技术规定来分析仪器的使用误差, 把误差控制在允许的范围内, 这在技术上称之为极限误差。一般来讲, 平时我们根据技术标准表明的误差是被容许的误差, 而常采用的表示方法则是以相对误差为主进行标准的[1]。

1.3 电子仪表使用注意事项

电子测量仪表的使用必须在合理的范围内, 所以了解掌握电子测量仪表的技术就是为了能够在使用电子测量仪表中做到更加合理、科学, 保证测量的结果准确无误。由于每台电子测量仪器都有不同的技术指标, 所以在选择测量仪器设备得做出正确的选择, 这样才能保证测量的结果, 而且在使用的时候要做到操作规范、方法正确, 了解好仪表的结构框图和原理图。首先, 要熟悉电子测量仪表的使用方法和操作步骤。在利用电子测量仪表进行电子线路测量的时候, 如果没有严格按照规定的操作步骤进行操作, 不但不能测量到正确的数据, 还有可能导致仪表设备的电路元件收到损害。其次, 熟练操作电子测量仪表仪器表面板上面的旋钮、开关, 以及相对应的调节方法。这是影响到电子测量仪表仪器测量结果的关键, 因为在将仪表接入到被测电路之前是需要将表面板的开关、旋钮调整到相关位置的, 所以要特别注意极限位置和旋钮的方向, 调节的时候要注意轻而缓慢, 防止用力过度造成的损害。再者, 要正确连接仪表的电源, 连接前先要检查供电电压和工作电压是否相符, 检查电压变换装置是否安插在正确的电压值位置, 对于有通风设备的仪表, 在启动后要检查是否能正常工作, 如果没有正常工作的话得关掉电源, 防止仪表烧坏。最后, 是要注意仪表的接地问题, 在进行测量工作的时候, 常常需要电子仪表和其它多台电子仪表连接, 所以需要做好接地工作[2]。因为, 多台仪表共同组成的测试系统, 当所有仪表外壳通过接地线的电源插到大地时, 如果没有共地的话就会发生信号短路, 严重的情况下会将被测电路的元器件给烧掉, 所以, 不可以随意调换接地端和非接地端。

2 电子测量仪表的故障检测和处理方法

掌握电子测量仪表日常故障的检测和处理方法, 可以更好地维护仪表的性能并延长使用寿命。

2.1 分析判断

如果遇到仪表发生故障, 切忌进行盲目的拆卸, 而是要根据故障发生的位置, 有步骤地进行检查、分析和判断。首先, 拿到一个发生故障的仪表时, 需要询问用户仪表的使用情况及发生什么样的故障。比如是发出声音、还是有异味产生、或是发生视觉信号指标异常、或是调节失灵, 只有了解这些才能为故障判断提供初步依据。其次, 要对发生故障的仪表的型号、结构、工作原理清楚的了解, 可以通过用户使用手册上的说明进行了解, 或者是工作原理图纸, 这些都能给维修工作提供方便。最后, 根据用户所说的故障现象, 可以从方框图和原理图入手开始进行分析, 可以判断出故障可能发生的部位和产生的原因。

2.2 检查故障

故障的检查方法有多种, 有效且常用的方法是直观检测法、电压电流检查法、比较法等。直观检查法一般多使用于可以看得见的外观部件故障, 而电压电流检查法多用于看不见摸不着的故障。首先, 直接观察法。即是通过眼睛观看、手动操作的方法对仪表进行检查, 这种方法主要用于检测仪表外壳、面板、部位器、印刷电路板插座、把子线、电子元件等, 检查这些部位是否有没有断线、假焊、短路或是铜皮脱落、端子是否出现氧化腐蚀、元器件是否发热变色、是否有机械磨损, 紧固件是否发生松动打滑现象。运用观察法是比较简单易行、直接了当的, 对于处理一些断线问题、短路、开路等故障比较有效。但对于晶体管变质、电阻变值、电容漏电、变压器绝缘等这些情况则起不了作用。其次, 是电压电流检查法。在对发生故障的电子仪表进行修理之前, 需要借助仪表来测试, 逐级测试各点电位或是电流情况、接触电阻情况, 以从原理上来分析故障发生的原因, 判断是出现在某个部件或是元件上[3]。最后, 比较法。这种方法就是拿一个好表和一个故障表进行比较, 比较适合用于同类型号的仪表。电子仪表的单元电路板一般都是采用插销式, 可以根据对故障的初步判断用好表的电路板插到坏掉的表上, 如果故障消失了, 就可以判断故障所在, 然后再测试该盘上面的电压, 测试电路各点电位、电容电压、电阻的压降, 跟正常电路对比, 这样就可以确定故障元件并进行处理。

2.3 故障处理

通过前面方法确定出故障发生的部件或元件之后, 一般可以用同种型号的元器件来进行更换, 如果没有同种型号的元器件用来更换, 也可以用性能或数据都比该型号好的元器件进行更换。对于偏置电路, 一般是先接上电阻箱进行调试, 使其达到最佳的状态之后, 再将其接入固定的电阻;如果是变压器发生故障, 则可以按照原来的匝数和线径进行重新绕制。对于接插接件接触不良的问题、接点氧化锈蚀问题, 则可以用茶桐油或是酒精棉、橡皮进行擦拭的方法消除缺点。

3 结语

随着现代科学技术的飞速发展, 电子技术、微电子技术、信息技术、计算机技术等技术都得到了发展和广泛应用。电子测量技术也在经历着改变。传统电子测量用的仪器、采用的原理和功能已经发生了改变, 而且朝着自动化、虚拟化、数字化和智能化的方向发展。随着这些技术的发展, 丰富了各种新设备和新仪器品种, 应用的领域也更加广泛。所以, 掌握了解电子测量技术的原理和各项注意事项可以帮助人们创造出更加多样化的测量仪器设备, 为我国的电子仪表测量技术的发展奠定坚实的基础。

摘要:在各种电子测量中, 经常要用到电子测量设备或是测量仪器来对电压、电流、频率、波形、相位、元件器的参数等进行测量, 可以说通过利用电子技术来进行测量的称为电子测量。电子仪表测量技术作为最先进的测量技术, 他的特点是频率宽、量程广、精度高、速度快, 容易实现自动化和智能化。文章主要介绍了电子仪表测量技术和常见故障的检查处理方法。

关键词:电子仪表,测量技术,故障处理

参考文献

[1]刘兆东.电子产品测量中数值修约问题的探讨[J].信息技术, 2012 (4) :28.

[2]吕俊霞.电子仪表测量的基本技术[J].电子制作, 2013 (11) :15.

电子测量技术基础总结 第5篇

一、 综述

电子测量技术泛指以电子技术为基本手段的一种测量技术。除了对各种电量、电信号以及电路元器件的特性和参数进行测量外,它还可以对各类非电量进行测量。

我国法定计量单位采用国际单位制,包括基本单位、导出单位和辅助单位。

1、 电子测量技术分类:

按性质分:时域测量、频域测量、数字域测量、随机量测量。 按测量手段分:直接测量、间接测量、组合测量。 2、测量仪器分类:信号发生器(信号源)、电压测量仪器、波形测试仪器、频率测量仪器、电路参数测量仪器、信号分析仪器、模拟电路特性测试仪器、数字电路特性测试仪器 3、电子测量仪器的性能指标:频率范围(有效频率范围)、准确度、量程与分辨力、稳定性与可靠性、环境条件、响应特性、输入特性与输出特性

二、 测量误差及数据处理

误差来源:仪器误差、使用误差(操作误差)、人身误差、环境误差、方法误差 测量误差在所难免。

测量误差分类:根据性质的不同,可将测量误差分为系统误差、随机误差和粗大误差三类。

测量误差的表示方法:绝对误差和相对误差。 绝对误差:Δx =测量值x–实际值A

相对误差:

1)实际相对误差 A

2)测量值相对误差

测量结果表示方法:有效数字、有效数字加安全数字 数据处理:

用数字方式表示测量结果时,应该根据要求确定有效数字。不可以随意更改测量结果的有效数字位数。在对多余数字位进行删略时,必须遵循数字的“四舍六入五成双”的舍入规则。对数据进行近似运算也应遵循相应规则。

三、 常用电子元器件

1)标称值和允许误差是电阻、电容、电感等常用被动元件的两个主要参数。标称值的标识方法有直标法、色环法、数字法等。允许误差的标识有字母法、百分数法、分级法等,用字母F、J和K表示的常用允许误差值。

2)半导体器件以其封装形式的不同又可以分为分立器件和集成电路两类,常见的半导体分立器件有二极管、三极管和场效应管等。

3)贴片元件体积小,容易集成,但是它并不能够完全取代传统的直插式元器件。 四、 测量用信号源

直接式频率合成技术: 优点----频率转换速度快,具有较好的近载频相位噪声性能。

缺点----谐波、噪声和寄生频率难以抑制。

间接频率合成技术: 优点----易于得到大量的离散频率。

缺点-----频率切换时间较长、相位噪声也较大。

直接数字频率合成技术直接合成所需波形,频率分辨率高、相对带宽宽、具有任意波形输出能力和数字调制功能,但是输出信号杂散抑制差。

1、信号发生器的作用:

1) 作为电子设备的激励信号 2) 作为信号仿真 3) 作为标准信号源 2、信号发生器的分类

1)按输出信号的波形特性分:正弦信号发生器、非正弦信号发生器

2)按产生频率的方法分:谐振式信号发生器----由频率选择回路控制正反馈

产生振荡 、频率合成式信号发生器----由基准频率通过加、减、乘、除组合一系列频率 3)按输出信号频率覆盖范围分:低频信号发生器、高频信号发生器、微波信号发生器 4)按应用领域分:混合信号发生器——针对模拟信号;逻辑信号——针对数字信号 5)按调制方式分:调幅、调频、调相、脉冲调制等; 3、信号发生器的综合性能指标

1)频率特性:主要包括有效频率范围、频率准确度和频率稳定度

2)输出特性:主要包括输出阻抗、输出电平及其平坦度、输出形式、输出波形及谐波失真

3)调制特性:高频信号发生器能输出调幅波和调频波,有的还带有调相和脉冲调制功能

锁相环频率合成技术: 五、 电子示波器

1、 示波器的作用:将人眼看不到的电信号描绘成可见的图形曲线;水平轴表示时间,垂

直表示电压 2、 示波器的分类

按示波器对信号的处理方式不同分:

①模拟示波器:通用示波器、多束示波器、取样示波器、记忆示波器和专用示波器等 ②数字示波器:数字存储示波器、数字荧光示波器和采样示波器三种类型。 3、 示波器的技术指标

1) 扫描速度:显示屏上单位时间内光点水平移动的距离,单位为“cm/s” 2) 偏转因素:在输入信号作用下,光点在荧光屏上的垂直(Y)方向移动1cm(即1格)

所需的电压值

3) 耦合方式:直流(DC)、交流(AC)和接地(GND)三种方式 4) 工作方式:Y-T,X-Y或ROLL显示模式

4、 模拟示波器:示波器核心部件是阴极射线示波管即将电信号转换为光信号的部件 1) 示波管的结构:

①电子枪:作用-----发射电子并形成很细的高速电子束,轰击荧光屏使之发光 ②偏转系统:电子的位移与所加电压的大小成正比

③荧光屏:将电信号变为光信号,是示波管的波形显示部分 2) 示波管的作用:将电信号变换为光信号而加以显示 5、 数字存储示波器的存储方式

1)特点:波形的采样/存储与波形的显示是独立的、能长时间地保存信号、先进的触发功能、测量准确度高、很强的数据处理能力、外部数据通信接口 六、电压测量

1、电压测量的特点:电压测量具有频率范围宽、输入阻抗高、被测波形多样、抗干扰能力强等特点。

2、电压测量的方法和分类

根据测量频率范围分为直流电压测量和交流电压测量;根据测量原理分为模拟式电压测量和数字式电压测量。

1)按频率分:直流电压测量和交流电压测量

2)按被测信号特点分:脉冲电压测量、有效值电压测量等 3)按测量原理分:模拟式电压测量和数字式电压测量 3、交流电压的表征量

1)峰值:周期性交流电压在一个周期内偏离零电压的最大值;分为正峰值UP+、负峰值UP–;关于坐标轴对称的纯交流电压,数值上存在UP+ =UP- 2)有效值:交流电压的大小通常是指它的有效值U 3)平均值:波形中的直流成分。

4、电子电压表的分类:模拟电压表、数字式电压表 七、频域测量

1、频域测量的特点:

1)信号的`频域测量与频谱分析具有广义和狭义双重含义 2)时域测量和频域测量具有一定的相关性 2频域测量的分类

1) 频率特性测量:静态测量法和动态测量法

2) 选频测量:利用选频电压表,借助调谐滤波法,选出并测量信号中某些频率分量的大小 3) 频谱分析:利用频谱分析仪,分析信号中所含各频率分量的幅值、功率、能量和相位关

系等

4) 调制度分析 5)谐波失真度测量

3频谱分析仪:实时频谱仪和非实时频谱仪

以频谱分布图的形式来表示被测信号中所包含的频率成分。

4、失真度:失真度是原始信号经过传输设备以后所得的输出信号与原始信号的比值。失真度仪分为基波抑制式和频谱分析式两种

八、数据域测量 1、 数据域的概念:数据域测量技术用来测试数字量或电路的逻辑状态随时间而变化的特性。 2、 数据域测量的目的:确定系统是否存在故障、确定故障的位置。

3、 数据域测量的特点:数字信号按时序传递 、传递方式多种多样、单次或非周期性的信

号、被测信号速率变化范围宽、数字信号为脉冲信号、被测信号故障定位难 4、逻辑笔:主要用于逻辑电平的简单测试,测试结果较直观。 红灯指示高电平,即逻辑1;绿灯指示低电平,即逻辑0

1)工作原理:被测信号由探针接入,经输入保护电路后,同时加入高、低电平比较器,比较结果分别加到高、低脉冲展宽电路进行展宽。也可以检测频率高达50MHz、宽度最小至10ns的窄脉冲。

2)应用:通常兼容TTL逻辑电平和COMS逻辑电平两种逻辑电平的形式。

5、逻辑夹:可以同时显示多个被测点的逻辑状态、输入信号为高电平时发光二极管亮;否则,发光二极管不亮。

6、 逻辑分析仪:只对逻辑门限电平进行检测。

1)特点:输入通道多、多种触发方式、较大的存储深度、显示方式多样、负的延迟能力、限定能力

3) 工作原理:包括数据采集、数据存储、数据触发、数据显示等 4) 逻辑分析仪 =数据捕获+示波器

5) 分类:逻辑状态分析仪、逻辑定时分析仪 5、主要性能指标:

1)输入通道数:数据通道和时钟通道两种

2)定时分析最大时钟频率:可以是实际采样时钟最高频率,也可以是等效采样速率,对采样结果有十分重要的影响

3)状态分析最大速率:通常为50~200MHz 4)存储深度

5)触发方式:触发方式是评价逻辑分析水平的重要指标。 6)显示方式

电子测量技术课程实验教学探讨 第6篇

关键词: 电子测量技术;实验教学;实验内容设置

中图分类号:G642.4 文献标识码:A 文章编号:1671-864X(2015)12-0192-01

一、引言

实验教学在高职理工专业课程教学中占有举足轻重的地位,这是由高职学生的学习特点和高职院校人才培养目标决定的。 高职院校学生基础差,学习能力弱,理解接受能力不足,单是枯燥高深的理论教学是很难渗透到学生的头脑中的,为了克服理论抽象、难以理解所带来的学习困难,实验教学就成了课程教学中必不可少的重要环节。实验教学一方面能够使抽象的理论具体化、形象化,从而降低理解掌握的难度,另一方面也能通过实践提高学生动手实践能力。因此,实验课时在专业课教学中至少也要占到课程总课时的三分之一。

就电子测量技术课程来说,它是电子信息技术专业的重要的专业课,课程教学目标是使学生对常用电子测量仪器的结构、原理有基本的了解,从而能够正确的使用电子测量仪器进行电子测量。

二、课程原有实验教学内容及问题

我们原来的电子测量课程实验教学内容围绕电子测量课程的主要内容:电压测量与电压表,示波测试技术、电子计数器、信号发生器等内容开设了电压测量及误差分析、RC二阶移相网络与李沙育图形观察、带通滤波器通频带测量、录音机、激光唱机性能指标测试、电视信号发生器指标测量等10个实验。

通过这些实验,学生对相关理论知识的理解相对更容易了,有力促进了课程教学,缩短了从理论到实践、到应用的距离。另外,学生也明显地对动手做实验比对理论知识学习更有兴趣,看到实验成果也有了成就感。

在实验教学过程中,如前所述,固然实验起到了不可低估的重要作用,但仍存在不尽人意之处。突出的是有些实验内容陈旧,实际应用价值不大,实验设备陈旧损坏严重,集中表现在录音机、激光唱机性能指标测试两方面的实验中。这些实验所用设备是录音,激光唱机一体的设备,由于用的时间较长设备很多已经不能使用,而且磁带式录音机现在也几乎不使用了。这两方面的实验除了实际应用价值不大外,通过实验本身能够学习的内容不多,实验内容局限于机械的实验操作,没有相关的配套理论知识的学习。所以这些方面综合在一起,决定了最终被淘汰。

三、实验教学内容的更新及问题

淘汰了原有的录音机、激光唱机性能指标测试这些实验项目拿什么新的实验项目来替代呢?选了三个设备上容易实现和有相关知识可以学习的实验,分别是调幅信号测量、调频信号测量、扫频信号测量。从实验设备上看不需另外增加什么设备,原有的信号发生器和示波器就够了。通过这三个实验,学生可以学习调频、调幅、扫频的原理、参数测量的方法及参数的意义作用。应该说这种实验内容的更新起到了以实验更好的促进学习的作用。

目前的实验内容相比原来的实验内容在有效开展实验、紧密和理论内容结合、促进理论知识学习、增强应用性等方面都有了明显提高。

电压测量和误差计算实验覆盖交流电压参数测量、误差计算、信号发生器基本功能及使用等内容。RC二阶移相网络与李沙育图形观察实验将RC二阶移相网络的作用通过对输入、输出波形的观测直接显现出来,使学生感觉一目了然。 而且该实验还用RC二阶移相网络的输入、输出信号来观察李沙育图形立竿见影地体现了应有且起到了对示波器X-Y显示模式的应用。一个实验涵盖了较多的知识。带通滤波器通频带测量在综合应用信号发生器、数字示波器进行实际电路特性测量上是一个较好的实验,体现了电子测量的意义和应用价值。既不难做又可学到不少的知识和实际测量技能。电视信号发生器指标测量实验在扩展和巩固示波器应用上能起到相应的作用。通过这个实验对电视信号的组成、作用会有更直观、深入的认识。调幅信号测量、调频信号测量、扫频信号测量三实验从电子测量课程本身内容看更多地是体现信号发生器相对高端的功能,通过这些实验除了让学生体会到信号发生器除了产生常见周期信号外,还可产生调制信号。通过对这些信号的测量学生对调制的认识会在一定程度上建立起来,在示波器应用上更加全面,不但观察时域上的波形,还可以用数字示波器上的FFT功能观察信号频谱。

现在的实验教学内容上还有一定的问题,一方面是与电子计数器测周期频率部分相对应有相应的实验安排,但没有专用的功能齐全的电子计数器,往往只能用信号发生器附带的简单的电子计数器来替代,只能体现测频率,测周期功能没有,相应实验内容无法做,只能停留在理论讲解和分析上。另一方面是,电子信息工程技术专业的学生对通信知识的学习较少,单纯在电子测量技术课程上通过做实验来学习和认识调制还是有难度的。

四、小结

探讨了电子信息工程技术专业电子测量技术课程实验教学内容,通过实际教学检验更新实验内容,使实验教学更好促进课程教学,以实现课程教学目标。

参考文献:

[1]寸巧萍. 电子测量技术实验教学改革探讨[J]. 实验科学与技术, 2014, 12(6): 81-83.

[2]陈爱菊. 电子测量实验教学探讨[J]. 内江科技, 2010 (1): 184-184.

[3]戴小波, 林祝亮. 电子测量课程实验教学的改革与探讨[J]. 职业教育研究, 2007 (3): 125-126.

作者简介:

刘新红(1971-),女,河南平顶山人,硕士,讲师,主要教授课程电子测量技术、数字电视技术等。

电测仪表测量误差及对策分析 第7篇

随着科学技术的不断发展, 电力能源越来越受到人们的关注和重视。由于其方便、安全和清洁环保的特性迅速得到广大消费者的青睐, 它的普及和广泛应用为人们的生活和生产带来了极大的便利, 使其成为人类生产和生活必不可少的主要能源, 电力的普及同时也大大推动了社会和经济的快速发展。电力能源与其他能源相比有着无与伦比的优势, 除了电力资源的清洁和环保特性, 它还具有较高的稳定性和持续性。但是, 电力能源也存在自身的缺陷, 由于其在电力系统中的发挥着重要作用, 关乎到电力能源和电力设备应用的安全性, 直接影响到社会生活和生产活动的顺利开展。电测仪表工作人员主要负责通过电工设备来分析和检测电力误差, 检查和检测用电设备的工作质量状况, 保证用电设备的安全性, 因此, 对于一名专业的工作人员来说, 必须要掌握正确的电测仪表使用方法, 科学地降低电测仪表的误差甚至消除疏忽误差, 最大化地降低电测仪表测量误差对电力系统安全性的影响。

1 电测仪表检测误差形成的原因

1.1 系统误差

电测仪表检测过程中最为常见的便是系统误差。系统误差所指的是在同样的条件与环境之下, 电测仪表在检测过程中对同一目标进行多次检测之后, 其检测的平均值与检测的真值之差, 即为系统误差。系统误差一般是一直存在的, 其代表着电测仪表在检测之前便存在的误差。在实际检测过程中, 系统误差总会向同一方向偏离, 且所检测的误差大小以及符号均保持一致。

电测仪表检测的系统误差最为明显的一个特点便是其具有一定的规律性。由于系统误差的出现, 使得在实际检测时, 无法通过对目标检测次数的增加而实现消除或减小误差, 只能通过对检测的结果进行深入的分析和评估, 以此来寻找系统误差的规律, 并采取相应的方法来减少系统误差, 尽可能地减少系统误差对检测结果的影响。相对而言, 系统误差具有一定的规律性, 因而系统误差能够较为明白地显示出实际检测数据与真实数据之间的偏离程度, 且系统误差的范围越小, 说明检测数据的准确度也越高。

1.2 操作人员误差

操作人员误差即为操作人员自身所存在的问题而导致的误差。电测仪表检测需要由专业的操作人员来具体实施。而操作人员的不同也会使得检测结果大相径庭, 由于不同的操作人员其个人能力也不尽相同, 因而对于部分经验丰富且操作技术过硬以及工作态度较好的操作人员来说, 他们能够合理地安排检测的流程, 并避免检测过程中可能出现的问题, 从而使得最终检测的结果趋于准确的检测结果。而对于那些经验不足且没有过硬检测技术的操作人员来说, 他们无法按照规定的要求来展开检测工作, 因而其检测的准确度也较低, 难以保证电测仪表检测的数据的真实性。

1.3 检测仪表误差

检测仪表误差所指的是由于检测仪表精度的原因而导致的误差。电测仪表检测能够很大程度地提升用电设备的可靠性和电力能源的稳定性。检测仪表能够真实的显示出检测数据, 因此, 如果检测仪表自身存在一定的质量问题, 那么最终的检测结果便会存在较大的误差, 同时会造成严重的后果。产生检测仪表误差的主要原因是企业的生产质量管理不到位造成的, 企业在实际的生产和检验过程中没有按照规定的程序进行生产活动, 因而部分检测仪表无法满足实际的工作需求, 从而导致了检测仪表误差的产生。同时, 电测仪表在进行测量时, 不同的操作环境所使用的检测仪表也不同, 而在实际的操作中, 操作人员往往不会根据操作环境去选择合适的检测仪表, 这也使得检测仪表无法最大化的发挥其最用, 导致最终的检测误差增大。保证检测数据真实有效的基础, 如果检测仪表自身存在质量问题, 将导致检测结果误差较大, 最终将造成较为严重的后果。导致检测仪表误差的原因较多, 首先是仪器生产问题。

1.4 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, 会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。

2 电测仪表测量误差的消除方法

2.1 系统误差的消除

系统误差是一直存在的, 是无法规避的, 且其形成原因并不是单一的, 因而难以通过增加检测次数的方法来规避系统误差。因此, 我们可以通过对检测的数据进行深入分析, 研究系统误差的规律性, 并针对检测方法及检测方案进行优化来实现最大限度的减小系统误差对检测结果的影响。

2.2 操作人员误差的消除

电测仪表的测量工作是由操作人员进行操作的, 因而操作人员的误差主要体现在操作人员身上。因此, 在开展检测工作之前, 首先要对操作人员进行筛选, 应尽量选择有丰富工作经验的操作人员, 这样能够使得测量结果尽可能地接近真实结果。同时操作人员应当做好检测记录的统计工作, 以便于在出现问题后能够及时寻找并发现问题的原因, 以及在检测过程中存在的不足之处, 这样才有利于做好对测量误差的控制。

2.3 检测仪表误差的消除

在开展测量工作之前, 应当做好对检测仪表的检查工作, 并确认检测仪表的测量精度, 对于检查不合格的检测仪表应当及时更换, 以防止测量误差的增大。与此同时, 还应当对检测环境进行充分了解, 并针对不同的环境选择合适的检测仪表, 以尽可能地减少检测仪表误差。

2.4 检测方法误差的消除

检测方法的选择对于消除测量误差起到了十分重要的作用。不同的检测方法能够针对不同的测量工作实现对误差的控制, 降低误差对检测结果的影响。因此, 在进行电测仪表测量时, 应针对测量目标制定合理的检测方法, 从而保证测量的准确度。

3 结束语

电在现代人们的生活与工作中占据了主要的位置, 整个社会的顺利运转离不开电, 尤其是照明、采暖等一些列与电密切相关的应用与工作都会受到影响, 甚至是没有了电就会陷入瘫痪状态, 给人们生活和工作带来了极大不便。因此, 电力系统的顺利正常运转至关重要。为了防止产生电力故障, 保证电测仪表测量方法和结果的准确性和科学性, 正确使用与维护电测仪表的方法彰显出其重要意义。本文对产生电测仪表的测量误差进行了阐述和分析, 介绍了系统误差、操作人员误差、检测仪表误差、与检测方法误差的形成原因和相应的解决对策, 提供了减小甚至消除电测仪表测量误差的方法。通过以上阐述可知, 工作人员在实际的在测量电的过程中, 应根据电测仪表测量的特点进行操作, 明确产生测量误差的原因, 选择正确的检测方法, 掌握科学地操作技能, 减少误差发生的可能性, 才能有效控制电测仪表的测量过程, 得到准确的测量结果。

摘要:本文介绍了系统误差、操作人员误差、检测仪表误差、与检测方法误差的形成原因和相应的解决对策, 提供了减小甚至消除电测仪表测量误差的方法。

关键词:电测仪表,测量,误差

参考文献

[1]董群山.浅谈电气测量中系统误差的产生原因分析及其消除方法[J].硅谷, 2011 (14) .

[2]石大庆, 张道华.电测仪表的准确度[J].湖北师范学院学报 (自然科学版) , 2005 (02) .

常见光传输测量仪表的运用 第8篇

1 数字万用表

数字万用表 (以下简称万用表) 是最简单、最常用也是最易被忽视的仪表, 一般具有电压、电阻和电流三个档位。与其它专业不同, 在光传输设备维护中, 万用表的使用原则是:勤用电压档、慎用电阻档、不用电流档。

1.1 勤用电压档

电压档 (包括直流电压档和交流电压档) 是最“安全”的档位, 即使使用不当, 也不会对设备造成损坏, 所以要尽量多用:一是在光传输设备安装时, 需要用直流电压档判断电源接口是否有稳定的?48V电压输出, 并确定电源的正负极。使用交流电源的设备, 需要用交流电压档判断220V电压输出是否正常, 零地电压是否过大。二是在设备出现全局性故障时, 用电压档排查电源输入是否出现问题。三是在故障定位时, 参照说明书或在厂家指导下测量设备背板电路上某两点间电压。

1.2 慎用电阻档

慎用电阻档是由于电阻档的两点间相当于一根导线连接, 在使用时一定要确保所测量的设备或单板与一切外部系统分离, 处于绝对独立状态, 以免造成系统其它部分短路。电阻档一般用于检查设备的保险丝是否熔断;制作的同轴电缆 (俗称2M线) 中铜芯和外层铜网是否有短路现象, 2M接头与2M线是否有接触不良现象;在故障定位至单板时, 拔出单板, 参照说明书或在厂家指导下测量设备电路板上某两点间电阻。

1.3 不用电流档

电流档 (一般是直流电流档) 需要将万用表串联在电路中测量, 在光设备的运营维护很少有此类情况出现。另有一种万用表是钳形表, 可以测量交流电流的大小, 多用于输配电机房, 光传输机房同样应用较少。使用万用表要注意红黑表笔要插对位置, 档位一定要选对, 否则容易损坏设备。

2 2M误码仪

2M误码仪是测量光端机的电路数据端口 (俗称2M口) 性能参数的仪表, 是光传输机房的必备仪表之一, 具有离线测试和在线测试两种模式。

2.1离线测试

离线测试就是断开用户终端设备, 将误码仪发送端Tx和接收端Rx与光传输设备2M口的接收端Rx和发送端Tx端连接, 进行各项参数的测量。测试前要注意选对载荷参数, 有非成帧、成帧随路信令、成帧公共信道信令、N×64kbit/s数据通道等。测试结果有多项统计参数, 一般选择误码率为衡量信道性能的主要指标:语音业务的误码率不超过10-6, 数据业务不超过10-10。

离线测试的优点是各项参数测量比较精确, 缺点是必须中断在运营的业务。因此一般在用户终端设备安装调试阶段应用, 业务运营阶段要慎重使用该方法, 使用前需要到得上级的批准或用户的许可。

2.2在线测试

在线测试就是在设备和线路处于正常的传输通信状态时, 通过T型连接器将误码仪接收端Rx桥接在光端机2M口上, 进行各项参数的测量。应注意的是, 仪表的Rx端要设为高阻抗, 然后再桥接, 避免对正在运营的业务带来不必要的影响。

在线测试的优点是不需要中断业务就能测试, 因此被广泛使用, 并作为日常运营管理的一项经常性工作。缺点是参数测量精度较低。

3 OTDR

OTDR是利用光线在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅尔反射所产生的背向散射而制成的一种光电一体化仪表, 可进行光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减的测量和故障定位[1]。

3.1使用场合

OTDR主要应用在两类场合:一是设备装机和光路调试阶段, 用OTDR测量所调通的光缆线路的长度和衰耗, 并做好记录, 作为日后故障处理的资料。二是在设备运营维护中, 遇到光路中断时, 用OTDR测量断点, 以便迅速做出处理。

3.2测试步骤和注意事项

用OTDR进行光纤测量可分为三步:参数设置、数据获取和曲线分析[2]。人工设置测量参数包括:波长、脉宽、测量范围、平均时间、光纤参数等。参数设置好后, OTDR即可发送光脉冲并接收由光纤链路散射和反射回来的光, 对光电探测器的输出取样, 得到OTDR曲线, 对曲线进行分析即可了解光纤质量。

在使用OTDR时要注意以下几点:一是要确保光路中有断点, 才能用OTDR在一端测试。测试时可以将另一端的设备断开, 以免损坏设备或影响测试结果。二是选择量程应是被测光纤的1.5~2倍, 以避免第一次和第二次测得的菲涅尔反射信号叠加到后向反射信号上, 造成误差。三是在光纤实际测量中, 要在OTDR与待测光纤间加接一段过渡光纤, 使前端盲区落在过渡光纤内, 待测光纤始端落在OTDR曲线的线性稳定区。四是在设备投入使用前, 需要用OTDR测量所属的光纤的长度, 建立原始资料, 日后应用OTDR处理故障时才能有比对的依据。

4结语

本文总结了数字万用表、2M误码仪和OTDR在光传输机房业务处理中的运用经验技巧。熟练掌握这三种最典型、最常用的仪表, 为技术维护人员触类旁通地运用其它相关仪表、进一步提高业务技能, 打下了良好基础。

摘要:能够熟练掌握运用配发的各种仪表, 是光传输机房技术维护人员的基本要求。本文总结了三种常用仪表——数字万用表、2M误码仪和OTDR在光传输机房业务处理中的运用经验技巧。

关键词:光传输,仪表,故障处理

参考文献

[1]王加强.光纤通信工程[M].北京:北京邮电大学出版社, 2003.

精细管理测量设备降低仪表故障频率 第9篇

一、存在的问题

合成氨装置于1966年开始建设, 装置能力小, 许多测量设备多为国产。测量设备类型多, 上世纪80年代的测量设备均在使用。每年都会出现测量设备故障, 对生产造成影响。2009年因仪表故障影响生产设备停车28h, 因仪表故障影响工时减量19h;2010年因仪表故障影响设备停车24h, 因仪表故障影响工时减量14.9h。经对2009、2010年测量设备故障发生的情况进行认真的统计分析, 其主要原因如下。

(1) 管理问题。 (1) 巡检不到位, 未能及时发现问题及隐患; (2) 未满足测量设备的使用环境及条件; (3) 检修的计划性差。

(2) 员工的技能水平低。 (1) 选型不当; (2) 处理故障时, 操作失误; (3) 故障判断不准, 处理时间长。

(3) 设备问题。 (1) 突发性仪表故障; (2) 设备质量及设计缺陷。

为此, 分厂提出:员工培训是基础, 巡回检查是关键, 计划检修是保障, 设备良好的使用环境及必要的技术改造是降低设备故障率的有效途径的精细化管理思路。

二、主要做法

1. 员工培训

为了职工能用好设备、管好设备、降低设备故障率, 以制度、规定为抓手进行培训工作, 把职工技能培训与“四懂三会”相结合。立足于内培, 推行师带徒等方式。年初时班组员工提出自己的培训需求, 每个班组根据员工培训需求, 结合实际工作的重点、难点, 制定出每月的培训计划, 明确授课人, 提早准备。每月大家轮流讲课, 授课人收集材料、准备教案、器材, 授课时互相提问、相互交流。培训过程中, 注重理论与实际操作相结合, 真正做到授课人在备课中学, 在授课时互帮互学, 共同提高。同时, 每年进行两次综合考评。对优胜者进行奖励, 激发员工学习积极性。通过培训方式的改变, 成效显著, 在2010年11月集团、公司举办的仪表工技能竞赛中, 仪修厂职工获得了第一名、第三名、第四名、第五名的好成绩。为降低设备故障率奠定了基础。

2. 设备巡检实行分级管理

(1) 按区域层层分级。分厂按片把测量设备管理落实到班组, 班组落实到小组, 小组落实到个人。分厂、班组、小组、员工四级, 各司其职, 层层落实, 杜绝漏检。

(2) 按测量设备对生产影响程度确定巡检时间:A类设备2h, B类设备4h, C类设备8h, D类设备24h。

对测量设备进行认真巡检, 发现问题及时处理, 就能杜绝小故障, 把大故障变为小故障, 把设备隐患消灭在萌芽状态。

3. 计划检修

设备的故障一般有一定的周期性, 根据测量设备品种、使用环境、测量介质、故障历史及原因, 组织班组长、技术员, 识别测量设备的使用周期, 确定更换时间, 按期更换。要充分利用生产设备检修的机会, 提前做好测量设备的预防性维护, 对潜在的隐患进行处理。

4. 注重设备的技术改造

每月开展一次设备管理工作交流会讨论:各班组设备维护、检修好的经验及做法;本月出现过哪些设备故障及故障的原因, 应吸取的教训;是否存在疑难问题或重复出现的问题, 寻找解决的办法。

5. 创造良好的工作环境, 满足设备使用要求

(1) 编制了《仪器、仪表维护校准规程》, 规程中对测量设备的原理、使用条件及环境要求、日常维护、保养、检修、校准、常见故障处理方法等内容均作了详细的规定和描述。工作中严格按规程要求去做。

(2) 明确职责。设备维护实行问责制, 维护、保养落实到人。

(3) 创造条件满足DCS系统、现场测量设备使用要求。

(4) 对调节阀、包装秤汽缸、皮带秤等可动部件, 定期加油、定期校验。

6. 细化考核

制定《设备管理检查评定考核细则》及评分表, 每周组织一次检查, 每月组织一次设备评级, 分为优、良、中、差, 结果在分厂月例会上对每个班组工作完成情况及设备管理工作情况进行通报。并与班组员工的绩效工资挂钩, 奖优罚劣, 连续两月倒数第一, 取消班组年终评选先进资格。由于措施得力, 设备管理工作见到成效, 故障率逐年降低。

三、取得的效果

1. 经济效益

2011年减少因仪表问题造成合成氨系统停车1次, 每次6h, 产量10t/h, 合成氨按3 200元/t计算, 每年增效19.2万元。减少磷酸停车1次, 每次2h, 产量20t/h, 磷酸按3 000元/t计算, 3套装置每年4次, 每年增收48万元。每年减少2套硫酸停车1~2次, 至少10h, 产量400t, 硫酸按600元/t计算, 每年增收24万元。通过测量设备精细化管理, 减少装置停车, 增加效益至少91.2万元/年。

2. 社会效益

减少了工艺装置停车次数, 延长了各工艺装置设备的使用寿命, 降低了员工检修劳动强度、安全风险。

《电子测量技术》课程教学方法探讨 第10篇

《电子测量技术》作为我国普通本科院校电子信息工程等专业的一门非常重要的专业课,包括电子测量的基本原理、测量误差分析和实际应用,主要为电子仪器的工作原理,性能指标,电参数的测试方法,该领域的最新发展等。通过本课程的学习,培养学生具有电子测量技术和仪器方面的基础知识和应用能力,可开拓学生思路,培养综合应用知识能力和实践能力,同时也培养学生严肃认真,求实求真的科学作风,将为后续课程的学习和从事研发工作打下基础。

《电子测量技术》的课程涵盖面广的特点决定了理论性、应用性、综合性在这门课程中得到了较好的体现。它不仅涉及电路、模拟电子线路、数字逻辑电路、单片机、信号与系统等电子类课程,还包括高等数学、概率与统计等数学知识,内容涉及面庞大,知识点多,概念性、理解性、计算分析类题目也较多。学生在学习这门课程时经常会遇到一些问题,这就需要教师从教学方法上进行探讨分析。

2《电子测量技术》的常用教学方法探讨

2.1 讲授法

讲授法作为教师最常用的一种教学方法,在《电子测量技术》课程中应用也较广泛,因为本课程涉及较多的电子测量的基本概念和基本原理,教师要细心、耐心地向学生讲解这些基本概念和原理。

在概念介绍的过程中,可以提取部分关键的字词来标重,这些关键字词在学生的理解过程中将起到较为重要的作用,有些甚至一辈子都不会忘记。比如“取样示波器”的概念为:将高频的(一般为1000MHz以上)的重复性的周期信号进过取样变换成低频的重复性的周期信号,再运用通用示波器的原理进行显示和观测的示波器。把“高频”、“重复性”、“周期信号”提取出来,学生在学习这种示波器时,自然而然地将会记住取样示波器只能观测重复信号,不能够显示非重复的高频信号或者单次性信号。

但是有些时候如果关键字词提取不当,或者规律总结不当,也会对学生的正确理解带来较大的偏差。比如,在测量数据处理的章节当中,关于多余数字的舍入规则可总结为“小于5舍,大于5入,等于5时末位凑为偶数”。前两个规则一般没有问题,有些学生对第三个规则理解存在着偏差,在处理数据时会出现错误,比如将23.451均保留到小数点后一位,结果应为23.5,但是有些学生认为是23.4,他们认为4后面是5,5就要使末位凑为偶数。这种错误产生的主要原因是没有理解舍入规则的前提,即:以保留数字的末位为单位,它后面的数字和0.5单位进行比较。0.051>0.05,所以属于“大于5入”的规则。

2.2 举证法

举证也叫举例,举证法在《电子测量技术》课程中使用也较多,由于本课程的记忆性知识点较多,学生学习起来较为枯燥、乏味,适当性的举例将有助于学生理解并记忆相应的知识内容。

比如从获得的测量结果角度评价测量仪器的性能,其中一个重要方面是“精度”,即测量仪器的读数(或测量结果)与被测量真值相一致的程度。但是它没有一个具体的公式,一般又用精密度、正确度、准确度三个指标来表征,精密度说明仪表指示值的分散性,正确度说明仪表指示值与真值的接近程度,准确度是前两者的综合反映。学生在学习这样三个概念时经常会出现不理解或记错的现象。

这时,在教学过程中如果选用射击打靶为例将起到良好的教学效果。以靶心比作被测量真值,以靶上的弹着点表示测量结果。由图1可见,图(a)三个指标均差,图(b)正确但精密度差,图(c)精密但正确度差,图(d)三个指标都好。这样在学生的脑海中会深刻地记住这个图和三个指标之间的关系。

2.3 讨论法

讨论法的主要目的是同学学生在讨论过程中,对相应的知识内容进行反复的分析、辩论,从而达到较为深刻的记忆和理解效果。

电子测量的内容之一是对非电量进行测量,这就需要各种敏感元件和传感装置将非电量(如位移、速度、温度、压力、流量、物质成分等)变换成电信号,再利用电子测量设备进行测量。这里让学生进行探讨,看看日常生活或者自己知道的生产实际中有哪些非电量最终呈现为电子测量的内容。

他们经过在课程上的讨论后,给出了较好的例子:买房后拿新房的时候使用的验房仪器本质是用来测量距离的;出租车的计价器是测量位移的,同时也可用霍尔传感器测速;炼钢厂转炉的温度可以在用热电偶或辐射法测量;压力可用电子秤测量;加油站统计加入油箱的汽油价格本质是测流量等等。

这样通过教学要求向学生提问,并通过问答的形式来引导学生获取或巩固知识的方法将有助于激发学生的思维,可以调动他们学习的积极性,引导他们去深入思考和获取新知识。

2.4 比较法

比较法顾名思义是用比较的方法进行教学,《电子测量技术》课程中有着较多的测量原理、测量方法、测量仪器,内容的交叉性强,研究具体电参量的测量原理,往往是和具体的测量方法结合在一起的;不同的测量方法,有着不同的测量原理,涉及到不同的测量仪器,不同的测量仪器又有着各自不同的测量原理。

实验教学中,可以通过不同的仪器对同一个量进行测量,引导学生分析它们测量原理之间的差异,不同仪器各有的功能特点,学生在学习这些内容的时候如果不能很好地认识到它们之间的不同将不能很好掌握、更谈不上灵活应用。

在理论教学中,也要注重用比较法来进行相似知识点的教学比如波形换算内容中,常见的交流电压表有峰值电压表、均值电压表和有效值电压表,它们均按正弦波的有效值来定度。如果被测电压是正弦波,则电压表的读数即有效值,可推导出它的峰值和平均值;如果被测电压是非正弦波,则必须根据电压表读数和电压表所采用的检波方法进行必要的波形换算;对于波形换算内容,均值表和峰值表的定度系数不同,在讲解这两者内容时要特别注意电压表读数的涵义,从而引出均值、峰值和有效值的计算公式。

再比如电子计数法测量频率和时间,由于原理和公式的不同,极为类似的组成电路中不同的地方其涵义差别极大,测频率是统计被测信号在闸门时间T秒内重复的次数,测周期是统计一个被测信号周期Tx内通过标准信号脉冲的次数。在学生学习这些内容时,可以通过画表格等进行比较的方法来加深他们的理解,从而强化他们对知识点的记忆。

2.5 练习法

练习法是让学生在教师的指导下巩固知识、运用知识、形成技能技巧的方法,方式多种多样。《电子测量技术》课程中计算题较多,仅仅通过布置课后作业还不够,不能够很好地反映学生对知识点的掌握,而经常让学生在课程上做一些习题进行练习等方法能让教师及时掌握学生的学习进度。口头回答问题、上讲台在黑板上做题、临时布置练习题让学生做完再讲解、或者课堂布置习题课后收齐等方法都是可行的。

3 结束语

《电子测量技术》课程的教学过程中使用的教学方法不仅仅是上述几种,还包括其他的一些方法,比如假设法、演示法等,这里不再列举。但是不管采用哪种教学方法和模式,都要培养学生学习的兴趣和主动性,能够使学生学为己用,达到学生专业技术应用能力培养的科学性、实践性以及教学内容的先进性,这都需要教师在教学过程中不断分析教学方法,不断总结提高教学水平来达到更好的教学效果。

参考文献

[1]张永瑞.电子测量技术基础(第二版)[M].西安:西安电子科技大学出版社,2009.

[2]万振武,卢森幸《.电子测量与仪器》课程实验教学探讨[J].考试周刊,2011,(6):203-204.

[3]杨全会《.电子测量技术》理论教学改革之实践[J].考试周刊,2008,(48):18-19.

电子测量仪器抗干扰技术措施分析 第11篇

[关键词]电子测量仪 干扰 抗干扰 问题 技术 措施

[中图分类号]TN97

[文献标识码]A

[文章编号]1672-5158(2013)05-0166-01

一、干扰现象

(一)、干扰的定义

干扰是指对系统的正常工作产生不良影响的内部或外部因素。对于电测系统来说,干扰就是指对电测系统或仪器的测量结果产生影响的各种内部或外部的无用信号。干扰因素包括电磁干扰、温度干扰、湿度干扰、振动干扰和声波干扰等等,其中,电磁干扰是最为常见的干扰方式,电磁干扰对于系统的影响也最大。电磁干扰容易对系统的性能或信号传输产生有害的影响,使信号的数据发生瞬态变化,加大误差,严重时可能会导致整个系统出现故障。

(二)、干扰的来源

产生干扰必须具备三个因素:干扰源、传播途径和接受载体。对于电磁干扰来说,许多的设备都能够成为干扰源,例如继电器、变压器、微波电器、电动机、高压电线等,这些设备都能够产生电磁信号,对电子测量仪器进行参数检测造成影响。另外,宇宙射线、太阳光和雷电这些自然现象也会产生电磁信号,成为干扰源。电磁信号在空中是直线传播的,具有极强的穿透能力,电磁信号还能够通过导线传人电子测量仪器,传播的途径众多,也是电磁干扰现象十分广泛的原因之一。电子测量仪器就是很好的接受载体,它会吸收干扰信号,影响参数检测。所以,干扰是会对系统造成有害影响的,除去干扰形成因素的任何一个,都能够有效地避免干扰。抗干扰技术就是针对干扰的三个要素进行研究和处理,破坏其中的一个或几个干扰生成的要素。

二、几种常用的电子测量仪器抗干扰技术措施

电子测量仪器容易出现干扰问题,通过干扰现象的来源进行分析,可以知道,提高电子测量仪器抗干扰性能最理想的方法就是抑制干扰源,使其不向外产生干扰或者将其产生干扰造成的影响限制在允许的范围之内。对于生产车间来说,想要生产的过程中不产生干扰源几乎是不可能的。有些干扰是避免不了的,例如电网和外界环境的干扰。所以,在电子测量仪器来说,除了要对一些干扰源进行抑制之外,还需要在产品自身设计方面进行研究,提高其抗干扰性能。常见的电子测量仪器抗干扰技术措施如下所述:

(一)、屏蔽技术

屏蔽技术室利用导电或导磁材料制成的盒状的或壳状的屏蔽体,可以将干扰源或者受干扰对象包围起来,这样就可以割断或者削弱干扰源的空间耦合通道,组织干扰源向受干扰对象传输电磁能量。根据屏蔽的干扰场的性质的不同,一般可以将屏蔽分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽三种类型。通常采用电场屏蔽的方式来消除或者抑制由于电场耦合而引起的干扰,使用铜和铝等导电性能良好的金属材料充当屏蔽体,且屏蔽体要保持良好的接地。磁场屏蔽是为了消除或者抑制由于磁场耦合而引起的干扰,一般可以用高磁导率的材料来充当屏蔽体,从而保障磁路的畅通。对于一些电气设备,既存在电场耦合,又存在磁场耦合,例如,变压器、发电机等等,变压器的电磁屏蔽一般采取的是在变压器绕组线包的外面包一层铜皮作为漏磁短路环,漏磁短路环会产生反磁通来抵消部分的漏磁通,从而使变压器外的磁通减弱。另外,在同轴电缆中,可以在电缆线中设置屏蔽层,防止信号在传输的过程中受到电磁干扰。同时,为了防止电磁干扰发生在通信电缆里面,可以在生产车间的通信电缆外面包裹一层薄膜,这样就能够起到屏蔽外界电磁干扰的作用。需要注意的是,对电磁干扰的屏蔽效果与屏蔽层的数量和每一层的厚度是有很大关系的。

(二)、隔离技术

隔离技术是抑制干扰的有效手段之一,它是指把干扰源与接收系统隔离开来,从而让干扰耦合通道被切断,使得干扰信号无法传输。比较常见的隔离方法有光电隔离、变压器隔离和继电器隔离等方法。光电隔离需要用到的仪器是光电耦合器,光电隔离借助光作为媒介来耦台隔离两端输入和输出的电信号,它所具有的隔离能力比较强,能够有效地提高电子测量仪器的抗干扰能力;变压器隔离主要用在传输交流信号的过程中,需要用到隔离变压器来阻断交流信号中的直流干扰和抑制低频干扰信号的强度;继电器隔离主要是利用继电器的线圈来接受电信号,在利用其触电来控制和传输电信号,这样就可以通过不和电产生联系而将强电和弱电分离开来。

(三)、滤波技术

滤波的形式有多种,主要有波形滤波、频率滤波、时间滤波、空间滤波、软件滤波和幅度滤波等。滤波主要是通过挡住噪声,只让有效地信号输出。干扰源发出的电磁干扰的频谱往往比要接收的信号的频谱宽很多,所以可以采取滤波的方式来抑制干扰。根据滤波器频率的特性,可以将滤波器分为低通、高通、带通、带阻等类型。

(四)、接地技术

为了提高电子测量仪器的抗干扰性能,还可以通过接地技术来实现。接地技术主要是将电路、设备机壳等与大地相连,这样就能够给系统提供一个基准电位。接地可以分为保护接地、屏蔽体接地和信号接地三种类型。通过接地的方式,不仅能够防止设备使用时漏电造成人身安全,还能够有效地抑制干扰。

三、结束语

综上所述,在电气化的环境下,干扰现象时有发生。如果干扰源不能够消失,就需要想办法让其对其他设备的使用造成的干扰降低到最小。通过屏蔽技术、隔离技术、滤波技术和接地技术能够有效地抑制干扰信号的传输,保证电子测量仪器能够在允许的范围内进行参数检测。

参考文献

[1]诸帮田.电子电缆实用抗干扰技术[M].北京:人民邮电出版社,2010

[2]徐科军,陈荣保,张素巍.自动检测和仪表中的共性技术[M].北京,清华大学出版社

电子测量误差的分析与减小方法 第12篇

目前我国的电子测量过程中, 如果想获取准确的测量数据, 那么就必须对数据的精准程度进行测量, 在数据的测量过程中, 数据的测量结果和数值都有可能存在一定的差值, 这种差值则是测量误差, 在测量结果的反应内容中, 这种测量对象的定量信息在测量的分析过程中, 在类型和原因的产生上应尽量的减少或尽量的消除, 这对研究的意义有着深远的影响。在电子测量中有多种方法可以减少电子测量的误差, 只有减少客观的误差规律和不准确性才能有效地减少误差值。

1 选择仪表设备

1.1 电工仪表是首选对象。

在设备的测量过程中, 应首先确定被测量的对象是交流电还是直流电, 交流电的电量是正弦, 具有有效值、平均值和最大值, 在仪表的选择过程中就应确定采取何种仪表, 从而有效地减小误差值的存在。

1.2 电阻大小的选择。

测量过程中的电阻大小应根据测量对象和测量线路电阻的大小来进行选择。在电流表内的电阻应选择电阻值较小的电流表, 电阻值越大的电压表会影响测量结果。

1.3 量程的选择。

测量的过程中还有一项影响误差值的就是量程。量程的选用上应取决于测量仪表的点量, 如果测量仪表的量程过大, 那么就会很容易让仪表损坏, 而使用大量程的仪表来测量小的测量值, 那么数值就不够准确, 会造成较大的误差。

1.4 仪表等级。

测量中的仪表等级会对测量结果产生十分重要的影响, 如果测量的仪表中的精度和密度在仪表准确值的0.1到0.2中, 在实验室测量的仪表等级一般都在0.5到1.5中, 工厂生产中的仪表测量则会选择1.0到5.0的级别。

1.5 测量仪器不匹配造成的误差。

测量中还有一种情况就是在测量中的输入和输出设备电阻不匹配而产生的测量误差。数字测量的测压表和电波电路的内部压力会被当作是输出阻力, 电阻值为ZM, 在内部电阻电压值为U。如果用输出值为ZN的电压表进行测量时, 电阻的电压值为U。这种情况下如果ZN大于ZM, 那么此时的误差值是非常小的, 如果相等, 那么实际上测量出来的数值则是电压的一半。因此, 在这种情况下, 电阻测量仪器的电阻值就必须选择电阻值较大的仪器进行测量。

以上方法都是影响测量误差结果的因素, 在仪器测量和电路测量过程中, 电路的测量在很多点上都会出现接地, 而接地的方法在不排除当地测量结果的情况下, 测量的误差值和接地的数值都会存在于接地点之间而影响电压, 这些原因都会使误差值变大, 因此, 在测量的过程中, 接地测量也是重要的因素之一。

2 电子测量数据的读取与处理

2.1 数据的直接读取

通常, 在数据的误差处理中, 数字是表明误差的一种方式之一。这样的仪器数据在最后一位的数据读取误差范围值内, 这样就会在数据的读取中尽量减少数据误差, 在一起的数据上读取时, 应尽可能的将数据值估计到一起, 其刻度应是在十分之一左右。使用的仪器表示分布指针较宽的上面, 这种估读值的指示盘最小刻度在一般左右。数据的读取值和熟知的精度应相适应。而且在读数的数据与正确的仪器仪表选择上都与数值有关, 在仪表和一起的量程选择上, 指针仪表的指针偏转要在三分之一以上的位置。因此, 测量结果的准确性和可靠性都是在测量结果的前提下才能有保障的。相同的测量结果下, 同一测量结果如果采取较多的次数重复测量, 在没有特别干扰的影响情况和动态测量数据下, 仪器和仪表的数据读取和测量通常是不十分稳定的, 在这种情况下的数据读取中, 如果通过平均值的估算方法, 那么在未来被测量的实验结果中就不会出现不符合要求的情况, 其数值也会被作为准确的测量结果。

2.2 曲线数据结果的读取

通过分析多个物理量之间的关系, 如果曲线的数字结果在公式中通常展示的更加直观和形象。因此, 在测量结果的曲线表示过程中, 测量数据如果能够准确而且充分的表现在测量结果之间, 那么在数据的读取中, 曲线的变化会比较缓慢, 在变化区域内的数据点或许会更少, 变化部分如果能够多取数据点钟的数值, 那么曲线上的数据则需要更加完整。为了方便测量, 在数据的读取过程开始前, 应首先观察变量的情况, 这样能够准确参考数据的特殊点, 在随后的曲线变幻特征出现后, 数据的测量才能提高速度和精度。

3 结束语

综上所述, 电子测量误差的分析和减少方法内容广泛而冗杂, 在测量仪器和相关仪表的不断更新过程中, 测量技术也应不断更新, 但是都是以基本测量中的基本原理为导向的, 在测量的分析方法和推理过程中, 应不断的进行总结、归纳, 不断增加自身的操作能力, 测量中严格遵守操作方法, 不断培养自身的严格学习态度和科学工作方法, 只有这样才能更加有效地减少电子测量的误差。

参考文献

[1]张杰.电工实验测量误差的分析[J].枣庄师专学报.2001 (05) .

[2]王化仁, 杨鲲.电罗经测定方位角的校准方法及其误差分析[J].水道港口, 2006 (S1) .

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