电子仪表测量技术研究

电子仪表测量技术研究

(辽宁思凯科技股份有限公司辽宁丹东118000)

摘要:随着社会经济的发展,我国的科学技术发展迅速,电子仪表测量技术也有了很大进展。在我国社会经济不断发展的过程中,我国社会结构也在朝着制造领域不断发展,现已经成为全球的制造业中心。在此背景下,社会企业也广泛使用新的设备和技术,并且生产过程中的自动化程度在不断的提高。尤其是最近几年,电子仪表测量技术在不断的成熟及应用,从而提高了解决故障的处理速度及效率。基于此,本文就电子仪表测量技术进行了分析。

关键词:电子仪表;测量;技术

引言

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电子测量的特点

电子测量顾名思义就是以电子科技为基础来辅助测量,电子技术的运用对测量技术的长足发展起到了推动作用。测量范围大、准确、易于读取数据、误差小是电子仪表测量的优点,目前电子仪表的运用已经渗透到各行各业中,推动了科学的发展。对于物理实验来说测量数据是比较抽象的,不像化学实验那样有直观的现象去表征,所以就需要利用电子仪表来测量电物理量,然后通过电子仪表对信号进行处理,再将信号转化为数据输出。电子仪表是用来间接的表征实验的进程,要想准确测量各种电物理量就必须学习怎么使用电子仪表和使用过程中的注意事项。既然有了电子仪表这种工具来测量物理量,我们就需要去了解怎么样才是规范化的操作,并且要知道这些仪表可适用的范围和巧妙的使用它。例如,当我们做实验时需要知道一个电器两端的电压是多少,原本只需将电压表接在电器的两端就能测出,现在实验室没有电压表,那我们就可以用电流表和电器串联起来读出流过电器的电流,然后根据已知的电阻算出电器的电压。从上面的例子不难看出,物理量的测量有很多方法,可以根据实际的情况自行调节,但前提是必须熟练掌握测量方法。电子测量的精确度是相对的,测量的过程中肯定伴随有误差的产生。测量误差可以分为仪器的固有误差和随机误差,在测量前应针对不同的误差进行具体分析和采取一些措施去消去误差,这样才能保证测量的精确度。

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电子仪表测量的误差原因

3.1外界环境因素

电子测量是一个细致入微的工作,外界环境对电子测量结果有较大影响,从检测环境来看,外界的温度、湿度、气压等方面的变化,也会导致电子测量数据受到影响。

3.2使用误差(也称操作误差)

不按照操作规范进行测量所引起的误差称为使用误差。例如,仪器安放的位置不对、仪器调试不正确、仪器的不正常使用造成的误差。如规定垂直放置的仪器仪表水平放置;示波器接地不良;仪器未按操作规程进行预热、校准和接线太长等都会产生使用误差。测量前了解仪器的使用说明并且正确操作仪器是减少或者避免操作误差非常可行的方法,因此实验前一定要仔细阅读说明书。

3.3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。

3.4方法误差和理论误差

由于测量方法选择不当而导致的误差称为方法误差。如使用电流表测量仪器电流时,应将电流表与仪器串联使用,切不可并联测电流,因为电流表会对电流产生分流作用,导致测量结果偏小。因此要根据测量需要选择合理的方法。理论误差是采用不适当的简化和近视公式或所依据的理论不严密所引起的误差。

3电子仪器使用注意事项

电子仪表测量技术是一项精确度较高的测量技术,在使用过程中要求使用者注意相关的注意事项,从而使得该项技术能够发挥出最大的作用。而熟悉电子仪表的相关资料则可以在使用过程中尽可能减少由于人工操作失误而导致的电子仪表故障。首先,在使用电子仪表进行相关数据测量工作之前,使用者应当充分研读使用说明书,明确电子仪表的使用条件与使用方法。这是因为部分电子仪表进行测量工作时,如果没有严格按照相应的操作步骤进行操作,使用者不仅仅会得到不精确的数据,而且往往会由于自身的操作而导致电子仪表故障的出现,具有严重的后果。其次,使用者还应当充分认识电子仪表的按钮及其调节方式。由于误差是客观存在的,无法避免。因此,为了在测量过程中能够得到一个较为精确的数据,使用者在进行测量之前应当对仪器进行校准,不仅能够避免电子仪表出现故障的可能性,而且还能够在很大程度上提高所得数据的精确性与科学性。不仅如此,在使用过程中,使用者还应当坚持接通正确的电源,避免烧坏电子仪表。总而言之,使用者在使用电子仪表之前应当全面了解电子仪表的使用方法与条件,做好充分的准备工作。

4电子仪器的日常维护

电子仪器是损耗件,日常使用中必须要放在干燥、洁净、没有太阳照射的地方;当短时间不使用时,将其放在向阳通风处以保持干燥并注意仪器的清洁;若长时间不使用时,应当将仪器放在有干燥剂的密封袋中,但应定期通电除潮和对机内电解电容器充电,防止失效。还应注意防腐蚀和防漏电,如万用表等其内部的干电池需要定期检查以免流液、腐烂,长期不用时应取出。电子仪器是否漏电,可用兆欧表检查,当绝缘电阻小于500kΩ时,应禁止使用,并予以检修。

5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,如图一,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。

图一微波毫米波矢量网络分析仪

结语

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。

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.

[3]刘成.浅谈电子仪表测量技术的现状与发展方向[J].黑龙江科技信息,2011,(26).

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