电子仪表测量技术论文

2022-07-03

摘要:在做电学实验时我们往往要借助电子仪表设备来进行测量,因此就需要我们对电子仪表的测量规范进行一定的了解。例如:了解仪表所对应的量程和引起误差的原因,以及采取什么手段来避免或者消去误差。本文就电子仪表的测量特点、测量误差和减少误差的方法做了进一步的探究。今天小编给大家找来了《电子仪表测量技术论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!

电子仪表测量技术论文 篇1:

电子仪表测量技术和故障的检查处理方法分析

摘要:本文概括了电子仪表测量技术,故障的检查方法和电子仪表故障处理,并详细讲述了故障的检查方法,其中包括对比法、自测直观判断法,电流电压检查法。电子仪表故障处理,首先要了解电子结构,其次电子仪表要合理放置,最后要规范使用电子仪器设备。

关键词:电子仪表;测量技术;故障处理

引言:

随着社会的发展,越来越多的智能仪器被广泛使用。电子仪表则是最常见的仪器信号发生器,主要是用来测量电压、电流、频数等。在工作中,一旦出现故障,就会影响工作质量,造成检测数据不准确的结果。因此,在工作中要特别注意电子仪表的使用,进而保障工作能顺利进行。

一、电子仪表测量技术

近年来,电子技术、计算机技术的不断发展,使得智能化测量控制仪表发展尤其迅速,被各个大型企业广泛使用。电子技术也不再是单一化,而是实现了智能化。越来越多新技术和新设备的出现,丰富了电子产业的范围,使我国电子产业向自动化、虚拟化方向发展,并打下了坚固的基础。电子仪器测量技术是通过电子仪器对电压、电流、参数等进行的测试,也被称为“电子测量”。在工作过程中,仪表仪器不能单独工作,要参加群体工作。测量部分中最先进的技术开发是电子测量,其最大的优势是精确度高,以及里程广。一般来说,电子仪器在工作中也会出现误差,当出现误差时应在使用后归零,在下一次使用前重新校对。当有不正当操作时,也会出现仪表参数不准确的情况。当工作人员工作态度不认真,或者对电子仪器的掌握不够,使用水平较低,也会存在人为误差,导致检测结果不准确。有的仪器出厂时就存在着质量问题,直接导致测量参数不准确。而且电子测量是一个细致的工作,外界环境也会影响到测量结果,如外界的温度、湿度、气压的变化,都会使仪器受到影响。

二、故障的检查方法

(一)对比法

对比法主要是将同一类型的出现故障的仪表和正常的仪表进行对比,从中分析哪里出现问题。尤其要注意要型号相同,规格相同,才可以进行对比。比较法主要是借助出现故障的仪器进行初步分析,将没有故障的同等型号的仪表板插到有故障的仪表上,如果故障消失,就可以对实际故障进行判断。

(二)自测直观判断

有的电子仪表都设有自动检测的功能,当发生故障時,就会自动警报。但大多数还是采用传统的检测方法,直观的检查和手动检查。直接找到相关的部件进行检查,分析出现故障的原因。当检查显示功能的时候,可以直接对照电子仪表说明书就可以确定问题出在哪,但这种方法只适用于处理一些简单的故障。像器件变形、电阻变值等复杂问题,就无法用直观检测法检测,因此,此方法这适用于部分故障。在使用医疗设备的时候,比较常见的就是机械部件故障,当机械长时间受潮导致生锈或未给予润滑,很多零件容易损伤,就会有失灵的情况发生[1]。医疗手术上的电子设备,由于使用时间长导致金属零件老化漏油,设备不及时清理,有异物进入也会有精密性不高的情况出现。避免影响使用,应当在维修的时候逐一检查,严密分析。

(三)电流电压检查法

当故障修复后,针对此现象分析发生故障的原因。这种检查方式只用于检测仪器的修复和测试工作,主要是使用万用变换电路,对电路进行测试,最终找到电气仪表中存在的问题。主要是针对设备中的晶体腐蚀情况,电阻漏电等现象,逐步测试各个部位的电流情况,并了解电阻情况,进一步对出现故障的位置进行判断。

三、电子仪表故障处理

(一)了解电子仪器结构

在第一次使用电子仪表时,首先要做的就是详细了解电子仪表的结构,其次要详细阅读此设备的规格,充分掌握仪器的使用规则。不同的仪器有不同的技术指标和功能,因此充分了解电子仪表的使用功能是尤其重要的,不盲目的使用仪器,避免发生测量不准确的情况,甚至会导致其被烧坏。当在仪器工作时,产生声音或视觉信号模糊,这时就需要工作人员充分掌握存在的实际问题,才能更高的进行判断。要结合用户规范对其深入分析,通过一些了解途径为电子仪表的检测提供便捷。通过用户表述的情况,对其进行分析,来判断仪器故障的真实性和准确性。

(二)电子仪表合理放置

由于电子仪表是易耗损件,因此在日常使用中应格外注意合理摆放,要保持干燥、清洁,避免阳光直射。在不使用时,要注意防范漏电、腐蚀的情况出现,保持不受潮。频繁检测不使用的仪器,已保证在使用时达到精确。当发现仪器故障或零件损坏的情况,及时修理,找到与其相匹配的零件更换。找不到相同类型的时候,可以使用电子手册,找到数据模型更换。

(三)规范使用电子仪器设备

在操作过程中,如果没有按照仪器的使用顺序进行操作,不但影响测量结果,甚至可能会损坏测试仪器和组件。因此,必须要按照说明书熟悉掌握仪器的使用和操作过程,仪器测量范围一定要规范。当使用电流稳压电源时,一定要先调整电压,再连接被测电路,想改变被测电路,必须要关闭稳压电源。想要保证仪器的正常工作和测试结果准确,就必须熟悉仪器上的名字旋钮和仪器面板上的函数,必要时能及时调整方法。当仪器连接到被测电路时,要正确的调整仪器开关,严禁用力过猛,导致仪器损坏,尤其注意旋钮的方向和极限位置。当对直流电压使用时,要及时调整输出电压,之后再将其与测量电路相连接。当变电器发生故障时,就可以在其原有的匝数和线路上实施缠绕。当发生接触不良的情况时,可以利用酒精擦拭,去除其中污渍。

结论:

随着科学的进步,电子仪器变得至关重要,落后的仪器逐渐被淘汰。由于,工业的检测离不开电子仪器,所以我们应当逐渐升级,正确使用,尽量避免仪器损坏,应当学会检测故障,了解使用规则,做到正确使用电子仪器,有效推动我国的电子仪表行业的快速发展。

参考文献

[1]吴志慧,周俊卫.电子仪表测量技术和故障的检查处理方法分析[J].数字通信世界,2020(03):265.

作者简介:陈军奎(1982-2),男,籍贯:甘肃白银市,研究生,高级工程师,研究方向:测控技术与仪器仪表。

作者:陈军奎

电子仪表测量技术论文 篇2:

分析电子仪表测量技术

摘 要:在做电学实验时我们往往要借助电子仪表设备来进行测量,因此就需要我们对电子仪表的测量规范进行一定的了解。例如:了解仪表所对应的量程和引起误差的原因,以及采取什么手段来避免或者消去误差。本文就电子仪表的测量特点、测量误差和减少误差的方法做了进一步的探究。

关键词:电子仪表 测量 技术

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 测量误差

在实际测量时,由于各种各样的问题导致测量的结果偏离真实值,这个测量值与真实值的差就叫误差。误差主要可分为两部分:一是测量仪器自身的不精确、测量方法不合适引起的固有误差;二是周围环境和操作不当等引起的随机误差。下面将可能存在的误差详细列举出来。

2.1 仪器仪表误差

仪表生产过程中制作不精密或使用时未进行校准引起的误差称为仪器仪表误差。仪器在测量完成后应归零,使用前应进行校准。若仪器因为使用时间太长而导致测量不准,应对其进行修正,引入修正值(用一级仪器的示值减去测量仪器示值所得的值),以便在测量结果中引入适当补偿值。

2.2 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。

2.3 人为误差

测量人员由于自身测量习惯导致的测量误差称为人为误差。往往是由于测量人员读数不准确、测量不专注等原因产生的误差。这种误差完全是可以避免的,需要测量者具有正确的测量习惯和严谨的科学态度,后者是至关重要的。

2.4 影响误差(也称环境误差、外界误差)

由周围环境变化导致的测量误差称为影响误差。仪表的铭牌上会标明最佳的测量条件,若周围环境超过最佳的范围就会导致仪表测量结果失真,因此在测量时要使周围环境处于最佳范围。

2.5 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 电子仪器的测量误差

一般测量仪器的准确度常用容许误差来表示,它是根据技术条件的要求,规定某一类仪器的误差不应超过的最大范围,又称极限误差。一般技术手册上所标明的都是指容许误差。

容许误差的表示方法常用相对误差,也有用相对误差与绝对误差相结合的形式来表示。例如,ST16型示波器,其扫描时输入灵敏度各档的误差不大于10%,对SR8型双踪示波器则不大于5%,这就是用相对误差表示的允许误差。实际工作中,在要求不高的情况下,往往只做一次直接测量而取得测量结果。根据允许误差便可估算其测量误差,如用SRS型双踪示波器,测4V电压,设所设置量程为SV/dlv档(探头为1∶1)则其绝对误差为:

△U=5V/dIv × 5%=0.25V/div

相对误差为:

Y=(0.25÷4)× 100%=6.25%

若置1OV/div档量程,则其绝对误差为:

△U=10V/dIvx5%=O.5V/div

相对误差为:

Y=(0.5÷4)×100%=12.5%

由此可见,置IOV/div档时,误差增大, 因此为了提高测量精度,必须选择大小合适的量程。

4 电子仪器使用注意事项

初次使用电子仪器,使用前必须认真阅读该仪器的使用说明书,并注意以下事项。

4.1 了解该仪器的主要技术指标

电子仪器的测量有适用的范围,测量前必须要知道仪器的技术指标,不能盲目的拿来一个仪表就测,这样会使测量不准甚至烧坏仪表。

每一台电子仪器都有一定的技术指标,只有在技术指标允许的范围内工作,测量结果才准确有效。例如,STB一5示波器,Y轴输入带宽为10 Hz~10 MHz,用它就不能测量直流电压。

SR一8型示波器Y轴输入带宽为DC-15 MHz,用它可测量直流信号,但被测信号的频率高于15 MHz就不应该使用该仪器。有时几台仪器可以测量同一个参数,但它门所测的结果是不同的。又如测直流电压,用数字万用表测量出的结果,其精度将远高于从示波器荧光屏上所得的读数;若测非正弦信号电压的幅度,用晶体管电压表(JB一B)测量,将引起很大的误差,而用示波器测量误差就小的多。因此,正确选用测量仪器,对测量结果有决定性的影响。

4.2 熟悉仪器的使用方法和操作规程

对于电子线路进行测量时,如违反仪器使用的操作顺序,不仅得不到正确的测试结果,还可能使被测电路的元件和测量仪器损坏。例如,使用直流稳压电源时,必须先调整好输出电压,而后再接入被测电路。如要改变被测电路时,必须关闭稳压电源。

4.3 熟悉仪器面板上旋钮、开关的名称、作用及调节方法

这是保证仪器正常工作和测试结果准确的关键。当仪器被接入被测电路前,必须正确调整仪器面板上所有开关、旋钮。注意旋钮的方向和极限位置,要轻而缓慢地转动,切忌用力过猛。如果发现开关、旋钮松动,必须维修后才能继续使用。

5 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500 kΩ时,应禁止使用,并予以检修。

6 结语

从上文可以看出,电子仪器仪表本质上是一个信号转化器,从接受信号到将信号转化为数据输出。它可以间接地表征电压、电流、频率等物理量,使人们能更直观地感觉实验的变化。随着科技的不断进步,现在对电物理量的表征变得简单而快速,因此我们应该推广电子仪器仪表在测量上的运用,淘汰落后的测量仪器。因而就需要我们更多地去了解电子仪器测量的基本技术,并将它熟练的运用在测量中。

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,2007(23):170,172.

[2] 电气测量技术及仪器[J].中国无线电电子学文摘,2005(5).

[3] 吕俊霞.电子仪器的测量误差[J].电子制作,2007(2):56.

作者:李乔松

电子仪表测量技术论文 篇3:

电磁流量计安装与维护

摘要:电磁流量计是随着现代科技发展而研发出来的一种新型流量测量仪器,其代表品牌包括德国科隆、西门子等,目前,这种仪表多应用在自来水、生活用水、污水等方面,在我们的生活中发挥着巨大作用。本文主要介绍电磁流量计及其配套设备的相关知识及其应用于供水行业的维护心得。

关键词:电磁流量计;交直流整流器;远程传输终端

社会在不断进步,科技在不断发展,技术在不断创新。供水行业近年来迅速发展起其智能水表业务,例如在大口径管道上不断采用电磁流量计以取代传统机械水表,在小管径水表上开始试用物联网水表,光电直读式智能水表等。传统机械式水表由于采用叶轮结构,叶轮容易磨损导致计量误差会不断增大,需要频繁更换水表。电磁流量计是利用法拉第电磁感应定律测量导电流体体积流量的仪表。其工作原理决定了流量计采用的空管结构直接避免了传统水表的磨损问题。流量计因为对比传统大口径水表有着诸多优点而被广泛应用于供水及其他各工业领域。供水行业中,主要用在DN150以上供水管道中,如用作各工厂、小区、学校等的计量结算仪表使用。

1.    电磁流量计的工作原理与特点

何为法拉第电磁感应定律:当导体在磁场中作切割磁力线运动时,在导体中会产生感应电动势,感应电动势的大小与导体在磁场中的有效长度及导体在磁场中作垂直于磁场方向运动的速度成正比。电磁流量计根据法拉第定律,流量计传感器内部存在线圈,当给予流量计转换器施加其相应电源时,传感器周围则会形成磁场。流体以一定速度流过传感器,则会切割其磁感线从而产生感应电压形成感应电流,传感器通过管壁两侧的电极测量其感应电压,通过信号线传输回转换器再经计算转换成相应的流速。电磁流量计的工作原理决定了其有诸多优点:测量流速时不受流体的诸多物理因素如密度、压力、温度、粘度和电导率的影响;测量管道内由于没有叶轮等机械结构而不用考虑内部磨损问题,使用寿命无严格限制,只要合理选择其内村和电极材料则可使电磁流量计工作寿命理想化。

2.    电磁流量计的安装

2.1  安装环境要求

尽量避免安装在强电、强磁环境附近,以免引起电磁干扰。应该尽量安装在干燥通风之处,这样才能增加它的使用寿命和方便日后维护。电磁流量计的安装方向可以是水平、垂直或者倾斜,但都需要保证流量计传感器与工艺管道同轴。

2.2  电磁流量计直管段要求

电磁流量计本身是不能承受荷重的,邻近的管道是不能依靠它来支撑的,而应该由夹持电磁流量计的管道来承受。要想获得较高的测量精准度,电磁流量计的上游也需要有一段直管段,直管段不要求太长,在设计时尽可能选择前10D后5D以保证测量精度和稳定性。某些由于环境条件限制可以适当减少直管段至前5D后3D。

2.3  檢查井与维护要求

标准的检查井一般有5 个,分别用于检查和维护表前阀、排气阀、传感器、止回阀、表后阀。检查井高度和宽度要符合规范标准以便日后维护。排气阀应安装传感器上游以防止管道内空气干扰。传感器连接的管道必须进行接地连接,接地电阻应小于4 欧,否则流量计容易出现零位不稳定,容易受外部环境干扰从而影响计量准确性。如果要在测量计的邻近管道上进行焊接或是火焰切割操作,建议将电磁流量计进行隔离,并且要保证测量计转换器的信号线没有连接,以免造成转换器的损坏。

3.    配套设备

3.1  压力仪表

在管道上接出压力水管以安装压力表检测管道水压,压力仪表将管道压力转换为4-20mA电流信号,将压力信号接入远程传输模块可能实现在线监测管道压力,在供水行业区域调度中发挥重要作用。

3.2  交直流整流器和蓄电池

电磁流量计电源输入一般分为24V直流输入与220交流输入。市面上普遍的交直流整流器均是输入交流电220V,整流后输出24V直流,另外还有端子提供蓄电池输入以便作为电磁流量计的后备电源。需要220V交流电压作为电源的电磁流量计则需要配套逆变器以稳定电网电压。蓄电池一般采用两个12V电池串联使用作为电磁流量计后备电源。由于供水企业流量计配套的转换器设备箱安装条件有限,电源转换设备的故障率相对较高,需要维护人员的不断更换维修以维持电磁流量计的电源稳定。

3.3  远程传输终端

抄表系统自动化是未来供水企业的必然发展趋势。监测者需要在网络平台上实时检测电磁流量计的瞬时流量、累计流量、电源状态、水压大小等数据以便观察和调度城市供水管网状态。目前供水企业采用较多的是GPRS传输。GPRS传输对于系统远程抄表具有诸多优点。三大运营商的网络具有覆盖范围广、传输效率高、数据安全性好等多方面的优势。电磁流量计的转换器将瞬时流量、累计流量等数据转换为模拟量和脉冲量输出,远程传输模块(单片机或者PLC无线传输终端)接收来自转换器和压力表的信号输入,通过GPRS数据传输到各DTU、基站上,基站通过天线上传到网络。

4.    总结

电磁流量计作为工业流量测量仪器的一种,其配套设备在日常户外环境尤其是恶劣天气影响下经常出现较高的故障率,选择设备仪表箱安装位置时应尽量避开潮湿脏乱环境,选用质量好的电源转换设备和电池可以有效降低故障率,自动化维护人员必须具备一定的专业知识,在实际维护过程中不断积累经验技巧和注意事项。掌握电子仪表测量技术原理及注意事项、故障检测与维护技能,能够促进电子仪表测量技术的持续发展。正确安装和专业细心维护电磁流量计,才能使电磁流量计更稳定持续运行。

参考文献:

[1]   韩龙.电子仪表测量技术和故障检测维护[J].电子技术与软件工程,2018,000(009):P.114-114.

[2]   戴忠明,郝瑞云.电磁流量计的应用与发展[J].科技情报开发与经济,2003,13(8):121-122.

[3]   赵秀芝.基于GPRS的自动远程抄表系统[J].计算机时代,2007(04):43-44.

作者:伍旭俊

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