光栅测量系统的误差研究

研究光栅系统的误差构成及其变化规律,对提高光栅测量系统的精度,进行测量系统结构的优化设计均具有重要意义。在全面分析光栅测量系统误差来源的基础上,定量描述了光栅副误差、导轨误差、工作台误差,建立了光栅测量系统总误差模型;研制了一套激光干涉仪与光栅测量系统实时比对实验装置,实现了光栅测量系统综合误差的分离。通过模型仿真与实验比对,验证了总误差模型的有效性。应用该模型对光栅测量系统进行误差修正,能显著提高光栅系统的精度,使测量不确定度减小了一半。     

直线时栅测量系统的误差研究

研究直线时栅位移测量系统中的误差规律,对提高时栅测量系统的测量精度及进一步优化系统结构具有重要意义。在分析直线时栅测量系统误差来源的基础上,定量分析了时栅误差、导轨误差、滑台及连接臂变形误差,建立了时栅测量系统的全误差模型;研制一套激光干涉仪与时栅测量系统标定实验装置,实现了时栅测量系统误差的分离,并利用该模型对测量系统进行误差修正,显著提高时栅测量系统的测量精度,修正后的精度达±8 m/m,测量不确定度减小一半。     

一种新型介质损耗tanδ测量系统研究

为了提高测量介质损耗和准确度,对介质损耗测量中存在的误差进行了研究,介绍过零点时差法测量介质损耗的原理。详细讨论了过零点测量时失调与温飘误差和电网波动误差的形成机理,针对过零点时差法测量tanδ时存在的主要误差——过零比较器的失调与温飘误差和电网波动产生的误差,设计了一种基于AT89C51单片机、采用双向过零平均鉴相技术和锁相技术的介质损耗tanδ测量系统,给出该测量系统的详细工作过程,得出了样机对试品的测量结果,对试品测量结果分析后证明该系统可有效消除过零点失调与温飘误差和电网波动误差的影响。     

虚拟仪器中软误差的分析与研究

虚拟仪器测量中存在着"软误差",这类误差严重时会影响到测量数据的真实度和测量精度.在设计多波形相位差计的测试仿真过程中,由于"软误差"的影响,出现了测量数据异常和产生了粗大误差的严重后果.通过对时域、频域和测量数据的分析,找出了"软误差"产生的原因.实验结果表明,采取有效措施可减小系统中的这类误差.分析与研究虚拟仪器技术测量中的"软误差"问题,对提高虚拟仪器的性能指标有着一定的实际意义.     

三坐标测量机高速测量过程动态误差分析与补偿

三坐标测量机测量过程的动态误差制约着工业现场测量效率的提高,为此,提出一种三坐标测量机高速测量过程动态误差补偿方法以改善测量精度。为使研究具备典型性与代表性,以市场上较为广泛使用的移动桥式三坐标测量机为研究对象,通过建立误差分离平台分析测量机高速测量过程动态特性,确定了能够表征测量过程动态误差的四项参数,即最大定位误差(MPE)、残余定位误差(RPE)、最大逼近误差(MAE)、残余逼近误差(RAE)。采用正交实验方法分析了动态误差参数的共性影响因子(定位速度、定位距离、逼近速度、逼近距离)对动态参数的影响程度,并利用三坐标测量机测量标准球得到训练样本和测试样本,分别使用训练样本和测试样本对测量机测量过程动态误差进行建模和补偿。结果表明,经模糊神经网络模型补偿后动态过程误差分别减小了88.8%、80.2%、90.8%、71.3%,证明了模糊神经网络模型能够有效提高测量机的动态测量精度。     

关节臂坐标测量机圆光栅偏心误差建模及修正研究

在不增加关节臂坐标测量机硬件成本的基础上,为了提高测量精度,提出了包含圆光栅偏心误差的测量模型方案。分析了关节臂坐标测量机圆光栅偏心状况,通过圆光栅偏心误差实验对第1、2关节处圆光栅偏心误差模型参数进行了辨识,建立了包含前两关节圆光栅偏心误差的测量模型。使用自制的标准杆组件对两种测量模型进行了标定实验,并运用LM算法进行了参数标定。结果表明不包含圆光栅偏心误差测量模型的关节臂坐标测量机的测量误差为0.083 4 mm,而包含两关节圆光栅偏心误差的关节臂坐标测量机测量误差为0.065 0 mm。经过圆光栅偏心误差修正后,其测量精度提高了22%,同时也论证了圆光栅偏心误差是制约关节臂坐标测量机测量精度的影响因素之一。     

天线平面近场测量的扫描面位置误差分析

本文基于天线平面近场测量技术的基本理论,利用数值分析方法深入分析了天线平面近场测量中有限扫描面位置误差,及其对天线远场特性和测量精度的影响.通过与理论结果的比较,给出了扫描面位置误差源所产生误差和误差的数量级,即天线方向性图的不确定度.该研究为天线近场测量技术的误差补偿提供了一定的理论依据.     

误差与测量不确定度分析

误差与测量不确定度是误差理论中最基本、最重要的两个概念。文章简要介绍了误差理论的发展过程,分析了误差与测量不确定度、A类评定与B类评定的区别联系。并举例说明了测量不确定度A类和B类评定方法,为测量不确定度评定提供参考。     

采样计算方法测量交流电压有效值误差分析

分析了利用采样计算方法测量交流信号有效值的主要误差因素.对于计算方法、周期误差、A/D转换器量化误差和A/D转换器积分非线性误差这四种主要的误差来源如何影响电压有效值测量结果进行了定量分析,在实际应用的过程中可以有针对性的采取措施来减小误差因素对测量结果的影响.     

配网高压电能计量装置整体校准技术研究

高压电能计量装置一般采用误差分配的方法进行管理和配置,间接控制其整体误差限值。文章介绍了高压电能计量装置整体误差直接测量系统的结构和原理,应用该系统直接测量一套10 k V、100 A高压电能计量装置的整体误差,并将测量结果与综合误差法的计算结果进行了计量比对。结果表明该系统能够准确测量高压电能计量装置的整体误差,与综合误差计算法相比具有直接、快速、准确的特点,能够降低高压电能计量装置误差性能在实际运行中的不确定性。     

微机电量变送器电参量同步采样与准同步采样测量误差仿真分析与研究

非同步采样测量计算误差在微机电量变送器电参量测量误差中占了主要成分,有必要采取有效措施减少该测量误差.对此,采用不同的采样方法对电路中的电压有效值及其有功功率进行仿真计算,以验证准同步采样测量算法在微机电量变送器电参量测量的有效性和消除非同步采样测量误差的必要性.     

周期电气信号测量中软件同步采样方法的研究

软件同步采样是周期电气信号微机测量中最常用的采样方式,但它采样的同步精度和时间间隔均匀程度都不够高,影响测量精度.通过对软件同步采样实现过程的分析,找出了影响采样同步和导致采样间隔不均匀的主要原因,并提出了三个相应的解决方法.方法一是在采样过程中动态调整采样时间间隔,使实际采样时刻最大限度地逼近理想均匀同步采样时刻;方法二是在采样后用线性插值方法修正采样值,使实际采样序列逼近理想的均匀同步采样序列;方法三是实时跟踪测量信号周期和校正采样周期.三种方法均具有计算量小,易于实现,实用有效的特点.对电功率和谐波测量的仿真分析结果,证实了所提方法对提高微机测量精度的有效性.     

电参量微机测量中随机误差的分析及抑制

随机误差是影响电参数微机测量精度的主要因素之一，电参量策微机测量的环节诸多，产生随机误差的原因也多种多样，分析了电参量测量中随机误差的产生原因；针对其中原因明确的多种随机误差，如：交流采样同步误差、A/D量化误差、有限字长误差、前置输入通道增益随机偏差等，分别提出了频率跟踪及软件同步改进、适当增加A/D芯片位数及采样点数、数字调零及增益自动校准、采用浮点数或较长定点数等等相应的抑制措施；对其它原因不明、或数量从多难以一一处理的随机误差，提出了剔除不良值、数字滤波等数值处理方法，这些措施和方法可显著减小随机误差，提高测量精密度，且一般用软件即可实现，不增加装置成本，它们大多巳应用于电力智能测控仪器的设计中，并在实践中取得了满意的效果。     

热工安装因素对测量回路误差的影响

测量元件、中间转换及显示部件等对测量回路综合误差的影响越来越小,安装因素所产生的误差成为不可忽视的误差来源。分析了润滑油、小汽轮机排汽、汽包水位、测温元件等安装位置不合适,或在安装中忽略了一些造成测量误差的安装因素所产生的误差,总结了安装时需要避免的问题。采取迁移、补偿等措施可以修正测量误差,但注意安装中产生误差的因素,并避免其出现,选择正确的安装位置及管路布置是解决误差的根本方法。     

神经网络在感应同步器零位误差补偿中的应用

根据实际测量得到测角系统在0°~360°之间全部零位误差数据,分析测角系统产生奇、偶点跳跃零位误差的原因来自于感应同步器测角系统引入的非有效电势。以实测误差数据为样本,运用神经网络建立测角系统的角度测量误差模型,提出一种对奇、偶点跳跃的零位误差进行分段辨识方法,并设计完成一种组合神经网络误差模型。仿真研究结果表明用分段辨识方法建立的误差模型计算误差预测值准确,模型泛化能力强。该文设计的误差模型用于零位误差数据的补偿,可将测角系统的零位误差从±102减小至±1.02。     

防雷接地电阻测量套用欧姆定律的分析

防雷接地电阻测量套用欧姆定律,测出电阻值的结果是某个方向接地电阻的近似值。给出了套用欧姆定律测试的误差和减小测试误差的办法。将电压辅助极安置在电位散度零区,可减少测试误差,使测量结果更符合真值。     

Determination of phase angle and amplitude error of voltage and current transformers up to some 100 Hz for loss measurements on power transformers

Contents  For the load loss measurement of power transformers, current and voltage transformers with usually extremely low errors of phase angle and amplitude are used. However, even small errors of the measuring transformers may result in an error in the measured load loss. Therefore, national and international standards allow the correction of the measured value by the amount caused by phase angle and amplitude error of the measuring equipment [2–4]. The determination of the errors of phase angle and amplitude of measuring transformers is carried out on the basis of calibrated standard measuring transformers which are traceable to national standard equipment at rated frequency, e.g. at 50 and 60 Hz. For some applications – e.g. the load loss measurement of HVDC power transformers according to the draft of IEC standard 61378-2 [1] – a load loss measurement at frequencies other than rated frequency is required. For that, the errors of phase angle and amplitude of the measuring transformers must be known. This paper describes a method how to determine the phase angle and amplitude errors of the measuring transformers at arbitrary frequencies on the basis of the calibrated error values at rated frequency. Received: 9 August 2000     

基于拖曳水槽流速校准装置的ADV性能测试

为了考察声学多普勒流速仪（ADV）的时均流速测量能力,特别是在低流速测量时的性能,利用自主搭建的高精度拖曳水槽流速装置,以SonTek 16MHz MicroADV为例进行了流速校准实验,测试了不同速度下的流速示值误差,分析了信号强度、采样频率等因素对其测速能力的影响。试验结果表明,高频采样下信号强度满足15 dB以上时,MicroADV时均流速测量准确度可以达到实测值的1%且不低于2.5 mm/s,并在低流速条件下也具有较好的测量能力;采样频率的增加,对其时均流速测量能力有一定的减弱,采样频率大于10 Hz时,时均流速测量准确度超出宣称指标的可能性增加。     

300MW机组汽包水位测量精度研究

介绍了汽包水位差压式测量表计在现场使用过程中存在的误差形式及其原因。提出了消除这些误差的具体办法和措施。     

计量箱在35kV及以下配电网中的应用

在分析电能计量装置综合误差的基础上,提出在35kV及以下电压等级的配电网中采用高压计量箱计量电能的措施以减少综合误差和防止窃电。