電工電子實驗教學論文|如何減小電工電子實驗中測量誤差

電工電子實驗教學論文|如何減小電工電子實驗中測量誤差

    在電工基礎教學中，除了要求學生具有正確的學習目的和態度，掌握物理概念，基本理論，工作原理及分析外，還必須通過實驗鞏固所學理論，訓練操作技能，并培養實踐能力和嚴謹的科學作風。實驗是本課程的一個重要環節。各種實驗數據通常由測量所得。在測量中，由于對客觀規律認識的局限性，測量器具不準確，測量手段不完善，測量條件發生變化及測量工作中的疏忽或錯誤等原因都會使測量結果與真值不同，這個差別就是測量誤差。
    造成測量誤差原因有很多，常見的有：測量設備的缺陷；測量儀器不準；測量儀表的安裝與放置和使用不當；電表零點不準；測量環境溫度變化；周圍電磁場的影響；測量時使用的方法不完善；所依據的理論不嚴密或采用了某些近似公式等。如何減小測量誤差呢？
    一、測量前要求學生明確實驗目的，端正實驗態度
    測量并非只是對已知知識的驗證，還必須具有認真、仔細、嚴肅的工作作風。“差之毫厘，失之千里”這句話在現代技術領域中已經不算夸張了。例如發射從造衛星的控制和遙控系統，如果不夠準確，最后一級火箭的速度有千分之二的相對誤差，衛星就會偏離預定軌道一百公里。一個射程為八千公里的洲際導彈，如果航向誤差有0.03度，也會造成導彈偏離目標5-8公里。
    二、要求學生了解各種儀表測量原理，掌握使用方法
    注意儀器的正確使用條件。儀器的放置位置、工作狀態、使用頻率范圍、電源供給、接地方法，附件和導線的使用和連接都要注意符合規定并正確合理。
    三、養成正確的測量習慣
    比如有的同學習慣于從左邊或右邊讀取電表的計數是不正確的，必須從表的正上方讀取讀數。
    四、注意周圍環境對測量的影響
    溫度對電子測量的影響較大，精密測量要注意恒溫或采取散熱、空氣調節等措施。為避免周圍磁場及有害振動的影響，必要時采用屏蔽或減振措施。
    五、選用優良的設備，盡力避免測量人為因素的影響
    例如有的測量人員感覺器官不完善，生理上的最小分辨能力低，比如用耳機來辨別交流電橋的平衡時，由于耳朵靈敏程度的限制，可能在電橋還沒有完全平衡時就誤認為已經平衡了。這些因素可通過更新測量工具加以避免。
    六、采用專門的測量技術產測量方法消除指示儀表不準確造成的誤差
    如電子測量中廣泛使用的平衡電橋的原理也可用于測量未知電壓Vx，可采用如下電路：（圖片見原文，網站注）
                              
    其中E為標準電源，R1與R2構成標準可調分壓器。測量時調節分壓比使V=E*R2/（R1+R2）恰好等于被測電壓Vx，這時檢流計G中沒有電流流過，即檢流計指示針示零，則被測電壓值Vx=V=E*R2/(R1+R2)。在測量過程中只需判斷檢流計中有無電流，而不需用檢流計來讀什么計數。
    總之，測量的內容極其廣泛、繁雜，并且在不斷充實、更新。同學們在電工電子實驗中要掌握基本原理、方法，提高分析、歸納、推理、觀察、操作的能力，培養嚴格的科學態度和科學的工作方法，逐漸增加自己的聰明才智和遠見卓識，為今后走向工作崗位打下扎實的基礎。

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