基本介紹
- 中文名：電測量儀器
- 外文名：Electric measuring instrument
- 定義：被測電量或電參數與電學標準
- 所屬：測量儀器
- 類別：科學
- 學科：電子工程
簡介,原理,電測量儀器可靠性預計的必要性,可靠性預計的依據,可靠性預計法,
簡介
將被測電量或電參數與電學標準進行比較或提供準確比例的測量儀器。科學研究、量值傳遞和工業測試中所用大量較量儀器（比較測量儀器的簡稱）都屬於電測量儀器。其用途廣泛，在計量測試領域占有重要地位。
原理
電測量儀器主要利用比例技術實現測量。對於直流電，是利用同一電流在兩電阻上產生的電壓所形成的電壓比例，或利用同一電壓下兩電阻的電流比例，然後結合標準器實現測量未知量。提供比例的裝置猶如天平，標準器則相當於砝碼。根據這一類比製成的較量儀器有直流電橋、直流電位差計等。對於交流電，測量原理與直流電基本相同，只是電阻由阻抗代替。因此，一般情況下比例是複數；實數比例或虛數比例只是其特例。此外，還可利用兩個有磁耦合的線圈得到與匝數成正比的電壓實數比例，或與匝數成反比的電流實數比例。根據這些原理製成的較量儀器有經典交流電橋、感應耦合比例臂電橋、交流電位差計、感應分壓器、電流比較儀、互感器等。除了上述電測量儀器外，還有利用電子電路組成的等值電路元件以及利用數位技術製成的有源電橋和數字電橋等。20世紀70年代以來，由測量儀器與微計算機結合，擴大了功能，並向智慧型化方向發展。
電測量儀器可靠性預計的必要性
測量儀器的使用部門，尤其是實時線上監測儀器的使用部門，強烈地希望所使用的儀器能夠長時間連續、無故障地工作。五年不行二年，··一年，至少半年不出故障，即一台儀器的MTBF值起碼要達到最低限度的要求。
要準確了解一台測試儀器的可靠性，了解它在某種場合下經久耐用的程度，就得對其使用的全過程進行準確記錄與觀察，直至這台設備用壞為止。或者用多台同樣的儀器進行可靠性評價當然可以得出該種儀器的可靠性指標。這種事後了解費時太長、花費太大、為時太晚。如何根據用戶的需要從研製的開始就進行可靠性預計和設計，以使儀器設備具有達到MTBF值要求的可靠性，事先預計其可靠性比事後精確的回答或統計其可靠性具有更迫切、更重大的意義。
所謂可靠性預計，一般是根據電子元器件可靠性經驗數據的規律性，對儀器整機系統未來的可靠性水平進行估計，通過對整機系統所包含分系統、組件乃至元器件可靠性指標分配的調整、改進設計，最終使整機系統達到指標要求的可靠性水平。
因此，可靠性預計是決策設計、改進設計、確保研製的產品達到可靠性指標要求不可缺少的技術手段與環節，是電子儀器可靠性從定性考慮轉人定量分析的關鍵。
可靠性預計的依據
我國從電子設備儀器可靠性差所造成的危害中逐步認識到提高電子產品可靠性的必要性與迫切性。研製、生產人員急切地希望進行整機可靠性預計與設計。但是苦於沒有整機可靠性預計必須的元器件失效率和失效率隨應力變化的數據。中國電子產品可靠性數據交換網、電子工業部第五研究所數據中心於1986年完成了《電子設備可靠性預計手冊》(以下簡稱《手冊》)的編制。1990年《手冊》修訂版又通過審查。《手冊》中的基本失效率、質量係數、環境係數及一系列二係數均是以國產元器件的可靠性數據為基礎，經綜合分析處理而確定的。因此，GJB299《手冊》是我國進行電子儀器可靠性設計的第一部工具書和依據。
可靠性預計法
可靠性指標有：可靠度、平均無故障時間、失效率、可用度、維修度等。對於電子(包括電測)儀器主要預計兩個可靠性指標：失效率和平均無故障時間(MTBF或MTTF)。
預計方法有：快速預計法(常用的有相似電路法、元器件計數法)、數學模型預計法、應力分析預計法、邊值預計法、故障樹預計法等。《手冊》為兩種可靠性預計法：元器件計數法與應力分析法提供了預計所需的基礎數據。
