现场测量中如何控制干扰信号引起的测量不确定度
【摘 要】 介绍了干扰信号的来源，干扰信号对数据采集、数据传输、硬件及测量软件等方面的影响，减少干扰信号的发生，避免干扰信号对测量结果的影响进行了研究。
【关键词】 测量不确定度 干扰信号 数据采集 数据传输 硬件 测量软件。
自动技术的发展，各种计量器具在企业生产线上的应用越来越多，很多计量器具无法送到实验室内检测，对到现场在线检测的需求也越来越多。测量结果不确定度是一个与测量结果相关的参数，用以表征可以合理赋予被测量值的分散性。在现场检测中，除了有工作需要所提供的正常工作信号外，还有一些与工作无关的干扰信号作用其中，如果不对这些信号的存在加以处理，必将增大测量结果的不确定度，使得测量结果没有使用价值，严重者还可能干扰正常工作，无法进行测量。
1 干扰源的来源
所谓干扰信号是指在测量过程中，对测量结果产生影响的非工作信号，产生干扰信号的因素，称为干扰源，现场产生的干扰源大都产生在电流和电压剧烈变化的部位。来源主要有：来自空间的辐射干扰、外线干扰、电源干扰、接地系统混乱造成的干扰、测量仪器内部产生的干扰。
2 电测线路中干扰信号的基本形式
所有的电测系统，无论其电测线路多么复杂，都可看成是由电流测量或电压测量这两个基本单元构成，干扰信号也主要有串联电路干扰信号和并联电路干扰信号。
3 减少干扰源对测量结果影响的手段
为保证测量正常进行，根据干扰信号的不同，在现场测量中主要采取减少干扰源对测量结果的手段有：
3.1直流测量线路的屏蔽保护
（1）电位屏蔽、等电位屏蔽
在测量电路中，通过给屏蔽一定的电位来减少测量误差的方法称为电位屏蔽。采用电位屏蔽方法屏蔽时，屏蔽电位的选择很关键，对于不同的电测线路，屏蔽的目的、对象不同，屏蔽上的电位也不一样。
（2）绝缘隔离、屏蔽隔离
绝缘隔离就是切断电测线路、仪器或部件与外界的联系，不受到外界的干扰。但实际上，所有的绝缘材料其电阻不可能无穷大，都有一定的电导率和介电系数，绝缘厚度也不可能达到无限厚，因此达不到完全隔离的目的。屏蔽隔离是用一个金属外壳做屏蔽，把被保护线路包围起来，使线路的某一点与屏蔽连接，让所有的内外联系均通过这一金属外壳。
3.2交流测量线路的屏蔽保护
（1）无定向结构
交流测量线路其漏电形式比直流电路复杂得多，无定向结构主要是在交流测量电路中，用来防止交变磁场通过感应耦合产生干扰的方法。
（2）导线、阻抗元件的屏蔽
信号在传输过程中导线可能受到电、磁场的干扰而引起测量误差。导线之间由于容性漏电产生误差，可通过增加导线之间的距离或将保护的导线屏蔽起来减小误差。
3.3磁场、电场、和电磁场的屏蔽
电磁场的屏蔽方法主要是将测量线路用一个金属空腔包围起来，使被保护的电路不受外界静电场的干扰。磁屏蔽是用铁磁材料做成的容器或外壳，将屏蔽的测量线路或仪器用磁屏蔽包围起来，给磁通造成一个路径，使它不通过放置电测线路或仪器的空间，以达到保护测量线路或仪器不受磁场干扰的目的。
3.4静电屏蔽
在直流测量中，经常使用灵敏度较高的直流检流计。当工作环境比较干燥，工作人员来回走动，或操作者与仪器线路之间位置连续改变时，会使检流计光点或数字仪表表示值发生摆动，这种现象叫“静电感应”。产生干扰的原因是仪器充当了电容之间的导线，消除这一因素的方法可将仪器用一个完整的金属屏蔽包围起来，形成静电屏蔽，并使该屏蔽接地。
3.5加装模拟信号隔离器
利用模拟信号隔离器，可以很好的起到抗干扰作用，最好对输入、输出、电源三端都进行隔离，可以最大化的消除干扰源的影响。
现场检测已成为一种重要的检测方式，会有更多的计量仪器需要现场检测服务，减少现场条件的干扰，现场测量结果的不确定度分析更加合理与准确，测量结果更可信，会是我们今后长期的探讨话题，希望通过本文能最大程度的减少现场检测中的干扰，达到近似实验室条件的检测环境。