应用中文电子表格实现电测量变送器测量结果的处理

应用中文电子表格实现电测量变送器测量结果的处理

吕文辉孙丽群李青

(国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司内蒙古通辽028000)

摘要：判定仪器仪表合格与否取决于修约后的数值，对电测量变送器进行数值修约是编制校验报告中最主要的内容，也是最容易出现差错的环节。本文充分应用中文电子表格软件函数运算功能，按照GB/T8170—2008中数值修约规则和JJG（电力）01—1994中数据处理规定，对电测量变送器测量结果进行数学运算和处理，从而提高了校验报告合格率。

关键词：电测量变送器；中文电子表格；修约间隔；数值修约规则；

1引言

电测量变送器（以下简称变送器）是将被测量电气量变换成线性比例的直流电压输出或直流电流输出的测量仪器，广泛的应用于发电厂励磁系统和综合自动化变电站直流电源系统，发挥着重要作用。电测技术监督工作细则对变送器校验工作提出了明确要求，工作完毕后要依照原始记录并依据技术标准的要求编制出校验报告，而且测量结果和计算数据必须进行必要的修约和处理。我们以前在编制校验报告时完全借助于个人用计算器进行手工计算，这样既不方便还非常容易造成对测量结果的数据处理出错，同时编制校验报告的数量越多，错误报告数量也就相应的增加越多，造成了校验报告合格率过低的状况。

中文电子表格软件（俗称Excel软件）的研发定位非常适合于进行图表绘制和各种数据的处理，其内置函数具有强大运算功能，将若干类别的函数嵌套使用后对变送器输出测量结果进行数学运算和数值修约，所得出的结果与技术标准的规定无差异，从而提高了变送器校验报告的合格率，满足了电测技术监督工作的要求。

2数值修约规则

变送器数值修约就是遵循技术标准的相关规定对其输出测量结果、经过四则运算后的基本误差和输出纹波含量按照一定的规则进行修约。

2.1确定数值修约间隔

根据JJG（电力）01—1994电测量变送器中数值修约的规定[1]，变送器基本误差和输出纹波含量应按照其准确度等级十分之一的修约间隔进行数值修约，输出测量结果的修约间隔应按照下式进行计算。

X=C×AF×10-3（1）

式中X为输出测量结果的修约间隔；C为准确度等级指数；AF为输出基准值。

目前常用的变送器就准确度等级指数而言只有0.2、0.5和1.0这三个等级，生产厂家也把输出基准值限定在了5V和20mA以内，所以对变送器输出测量结果进行修约的间隔数值X也就被限制在了0.0004~0.005V与0.0016~0.02mA之间，与此同时变送器基本误差和输出纹波含量进行修约的间隔数值也被限制在了0.0002~0.001之间。因此，根据GB/T8170—2008数值修约规则与极限数值的表示和判定[2]，对变送器数值修约可确定为10-2、10-3和10-4三个指定修约间隔。

2.2数值修约规则方法

对测量结果进行处理时除了要正确的确定修约间隔以外，还需要方法得当。数值修约采用按照进舍原则、按照0.2单位修约以及按照0.5单位修约等三种方法。

2.2.1进舍原则

进舍原则是数值修约所遵循的基本方法，也称为“四舍六入偶数法则”，主要规定如下：

(1)拟舍去数字的最左一位数字小于5，则舍去，保留其余各位数字不变；

(2)拟舍去数字的最左一位数字大于5，则进一，即保留数字的末位数加1；

(3)拟舍去数字的最左一位数字是5，且其后有非0数字时进1；

(4)拟舍去数字的最左一位数字是5，且其后无数字或皆为0时，若保留的末位数字为奇数（1,3,5,7,9）则进1，若保留的末位数字为偶数（0,2,4,6,8）则舍去。

2.2.2按照0.2单位修约

0.2单位修约是指按照指定修约间隔对拟修约的数值0.2单位进行修约，其主要方法是将拟修约的数值乘以5以后得到的数值按指定间隔再依照进舍原则进行修约，然后再除以5。

2.2.3按照0.5单位修约

0.5单位修约是指按照指定修约间隔对拟修约的数值0.5单位进行修约，其主要方法是将拟修约的数值乘以2以后得到的数值按指定间隔再依照进舍原则进行修约，然后再除以2。

2.3确定数值修约规则方法

由于变送器按照式(1)进行计算后所得出的输出测量结果修约间隔与数值修约间隔规则方法之间可能不同，对于存在差异的我们采用趋近比较的原则确定其修约间隔规则方法。

表1归纳总结出了常用变送器修约间隔规则方法及适用的范围。

3应用内置函数对数值处理的实现

数值修约规则方法不同于简单的“四舍五入”运算，中文电子表格软件中内置的基本函数种类众多[3]，用途不同，特别是多个函数嵌套使用后完全可以实现复杂运算。

3.1内置函数的调用

应用函数取得某一运算结果的方法多种多样，通过表2例举出一种方法中所需调用的函数。

数值修约的全过程要涉及到引用数学函数、文本函数、统计函数以及逻辑函数，表2中所例举的函数使用方法简便，是实现数据修约间隔规则方法的必要组成部分，完全能够满足数值处理的需求。

3.2修约间隔规则方法的实现

中文电子表格软件中内置的每个基本函数只能对数值进行一种方式的计算，而对变送器数值进行修约需要实现的是多重运算，所以要将多个函数嵌套使用[4,5]。以三块直流电压变送器在60%负载条件下的输出测量结果为例，应用GB/T8170—2008进行数值修约。其中的一块0.2级、（4~20）mA单向输出的变送器修约过程中所用到的函数嵌套后公式如下：“=FIXED(IF(MOD(C6*500,1)=0.5,EVEN(TRUNC(C6*500))/500,ROUND(C6*500,0)/500),3)”。

式中：C6为待修约测量结果（简称数据）。

对于上述函数式的分解计算步骤和结果见表3。

我们所选用的三块变送器非常具有代表性，对它们进行数据处理过程中所应用到的修约间隔规则方法完全涵盖了GB/T8170—2008的全部规定，在中文电子表格中的具体实例如图1所示。

图1中文电子表格内置函数实现GB/T8170—2008数值修约

4结束语

本文应用中文电子表格软件中的内置函数解决了数值修约的问题以后，提高了变送器校验报告的正确率。由于计量专业中现场所涉及到的电测设备和热工设备，在编制校验报告的过程中都需要进行数值修约，虽然计量专业设备种类众多，而且在开展校验工作时所应用的技术标准也不同，但是对它们进行数值修约时所应用的修约间隔规则方法是完全相同的，也可以将应用中文电子表格软件中的内置函数进行数值修约的这种方法应用到计量专业的管理工作中，提升工作总体水平。

参考文献：

[1]国家电力部.JJG（电力）01—1994电测量变送器检定规程[S].北京:水力电力出版社,1995.

[2]国家质检总局.GB/T8170—2008数值修约规则与极限数值的表示和判定[S].北京:中国标准出版社,2008.

[3]日花弘子.Excel函数公式与词典[M].北京:中国青年出版社,2009.

[4]EXCELHOME.EXCEL2010函数与公式实战技巧精粹[M].北京:人民邮电出版社,2014.

[5]王森.EXCEL公式与函数应用案例大全[M].北京:中国铁道出版社,2009.

作者简介

吕文辉(1975-),男,本科,工程师,现从事供电系统电测热工专业工作;

孙丽群(1976-),女,专科,工程师,现从事供电系统高压试验专业工作;

李青(1987-),女,本科,助理工程师,现从事供电系统电测热工专业工作;