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电工电子实验教学论文|如何减小电工电子实验中测量误差

时间:2007-10-17栏目:职教论文

    在电工基础教学中,除了要求学生具有正确的学习目的和态度,掌握物理概念,基本理论,工作原理及分析外,还必须通过实验巩固所学理论,训练操作技能,并培养实践能力和严谨的科学作风。实验是本课程的一个重要环节。各种实验数据通常由测量所得。在测量中,由于对客观规律认识的局限性,测量器具不准确,测量手段不完善,测量条件发生变化及测量工作中的疏忽或错误等原因都会使测量结果与真值不同,这个差别就是测量误差。
    造成测量误差原因有很多,常见的有:测量设备的缺陷;测量仪器不准;测量仪表的安装与放置和使用不当;电表零点不准;测量环境温度变化;周围电磁场的影响;测量时使用的方法不完善;所依据的理论不严密或采用了某些近似公式等。如何减小测量误差呢?
    一、测量前要求学生明确实验目的,端正实验态度
    测量并非只是对已知知识的验证,还必须具有认真、仔细、严肃的工作作风。“差之毫厘,失之千里”这句话在现代技术领域中已经不算夸张了。例如发射从造卫星的控制和遥控系统,如果不够准确,最后一级火箭的速度有千分之二的相对误差,卫星就会偏离预定轨道一百公里。一个射程为八千公里的洲际导弹,如果航向误差有0.03度,也会造成导弹偏离目标5-8公里。
    二、要求学生了解各种仪表测量原理,掌握使用方法
    注意仪器的正确使用条件。仪器的放置位置、工作状态、使用频率范围、电源供给、接地方法,附件和导线的使用和连接都要注意符合规定并正确合理。
    三、养成正确的测量习惯
    比如有的同学习惯于从左边或右边读取电表的计数是不正确的,必须从表的正上方读取读数。
    四、注意周围环境对测量的影响
    温度对电子测量的影响较大,精密测量要注意恒温或采取散热、空气调节等措施。为避免周围磁场及有害振动的影响,必要时采用屏蔽或减振措施。
    五、选用优良的设备,尽力避免测量人为因素的影响
    例如有的测量人员感觉器官不完善,生理上的最小分辨能力低,比如用耳机来辨别交流电桥的平衡时,由于耳朵灵敏程度的限制,可能在电桥还没有完全平衡时就误认为已经平衡了。这些因素可通过更新测量工具加以避免。
    六、采用专门的测量技术产测量方法消除指示仪表不准确造成的误差
    如电子测量中广泛使用的平衡电桥的原理也可用于测量未知电压Vx,可采用如下电路:(图片见原文,网站注)
                              
    其中E为标准电源,R1与R2构成标准可调分压器。测量时调节分压比使V=E*R2/(R1+R2)恰好等于被测电压Vx,这时检流计G中没有电流流过,即检流计指示针示零,则被测电压值Vx=V=E*R2/(R1+R2)。在测量过程中只需判断检流计中有无电流,而不需用检流计来读什么计数。
    总之,测量的内容极其广泛、繁杂,并且在不断充实、更新。同学们在电工电子实验中要掌握基本原理、方法,提高分析、归纳、推理、观察、操作的能力,培养严格的科学态度和科学的工作方法,逐渐增加自己的聪明才智和远见卓识,为今后走向工作岗位打下扎实的基础。

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