设计流量积算仪时需注意的几个问题

　　流量积算《或显示)仪是一种多参量综合计算的仪表，最终结果的准确度是各环节的综合误差，本文就多次浮点运算、温度、压力测量回路、采样周期的选取等方面分析产生误差的原因，以便在设计时引起注意。

　　1引言

　　流量积算(或显示)仪是将输人的流量信号(电流、电压、脉冲等)通过计算机电路采集、转换、运算后，以数字形式，按设定的单位显示。流量积算 (或显示)仪是多参量综合计算的仪表，最终结果的准确度是各环节误差的合成，是一个综合的误差，本文仅就该仪表容易产生误差的的几个问题进行分析，以便在设计时引起注意。

　　2容易产生误差的的几个问题

　　2.1浮点运算在多次(加法)运算后产生误差

　　流量积算仪的累计流量(或称作累计使用量)，是一种重要的计算数据结果，它被用来作为双方贸易结算的依据，数据准确度直接影响双方利益。累计流量的获得是由N个单位时间流量累加所得的。在实际应用中，会出现累加流量(有效)值比较大，而单位时间流量值相对比较小，因此在进行浮点加法时(大部分的数据中处理都采取此方式)，如果浮点数有效位不够长，在进行多次的一个大数与一个小数相加后，会产生较大误差。此时由于浮点数运算加法对阶过程的问题就显现出来。

　　浮点数作加法运算时，有一个对阶过程(对齐小数点)。由于浮点数的有效长度(位数)所限，每次作加法运算时，求和过程中尾数的取舍会产生误差。尤其当两个数相加时一个数比较大、另一个比较小时会产生求和计算误差。当多次运算后，误差会比较大，在某些场合会带来准确度的损失。

　　一般浮点数A由底数a与指数e两部分组成。底数组成数字的有效位数，指数组成该数的浮点数的大小。

　　浮点运算的加减法中必须对阶，即小数点的对位.在实际使用中，底数是有限长度，不可能无限长，例如取底数为8位。当一个大数和一个小数相加时，对阶求和后会产生掉数现象。严重时，较小的数会全部丢失。

　　积算仪的累积值是进行相当多次的累加求和结果，随着累积值的逐渐增大，其累加和的结果误差可能会逐渐增大。如每秒一次运算一个月后就会产生3600 x 24 x 30次的计算误差。如果每次求和有O.OOOSkg被舍掉。则一个月后会有: 0.0005 x 3600 x 24 x 30=1296kg。会产生有效位数4位的误差。这样大的误差在使用中是不能接受的。为减小该误差，就必须增加浮点数的有效字长，但受硬件的限制字长不能无限增加。到底增加多长才能满足要求?一般如果已知累加误差W和累积次数N，就可求出单次误差。