减小测量误差的方法总结

1、减小测量误差的方法总结摘要 ：本文通过知识回顾法、查阅资料法、总结法，介绍了测量误差的基本概念和来源，从不同 角度归纳出误差的分类，并从如何弥补仪器缺陷、减小系统误差和随机误差方面做详细介绍。 关键词 ：测量误差 误差来源 减小误差一、测量误差的概念和来源（一） 测量误差的概念在测量时，测量结果与实际值之间的差值叫误差。 真实值是客观存在的，是在一 定时间下体现事物的真实数据。 测量值是测量所得的结果。 这两者之间总是或多或少 的存在一定的差异，就是测量误差。（二） 测量误差的主要来源1. 外界条件 外界的温度、湿度、大气折射等对观测结果都会产生影响。2. 仪器条件 仪器制造产生的精度缺陷。3

2、. 观测者自身条件 每个人都有自己的鉴别能力， 一定的分辨率和技术条件， 在仪器安置、 照准、 读数等方面可能会产生误差。二、测量误差的分类及简单介绍（一） 按表示方法1. 绝对误差：是示值与被测量真值之间的差值。设被测量的真值为Ao,器具的示值为x,则绝对误差 x为： x=x-Ao（ 1 ）由于一般无法求得真值 Ao,在实际应用中，常用精度高一级的标准器具的示 值A代替之。X与A之差常称为器具的示值误差。记为： x=x-A（ 2）通常以此值代表绝对误差。绝对误差一般适用于标准器具的校准。2相对误差：是相对误差 x与被测量的约定值之比，它较绝对误差更能确切地 说明测量精度。3.容许误差：是根据

3、技术条件的要求, 规定某一类器具误差不应超过的最大范围。（二）按误差出现的规律分类1. 系统误差 其变化规律服从某种已知函数。系统误差主要由以下几个方面引起：材料、 零部 件及工艺缺陷；环境温度、湿度、压力的变化以及其他外界干扰等。系统误差表明了一个测量结果偏离真值或实际值的程度。 系统误差越小， 测量就 越正确。2. 随机误差又称偶然误差， 其变化规律未知。 随机误差是由很多复杂因素的微小变化的总和 所引起的，具有随机变量的一切特点，在一点条件下服从统计规律。因此，通过多次 测量后，对其总和可以用统计规律来描述，则可从理论上估计对测量结果的影响。随机误差表现了测量结果的分散性。 在误差理论中

4、， 常用精密度一词来表征随机 误差的大小。随机误差越小，精密度越高。3. 粗大误差 是指在一定条件下测量结果显着地偏离其实际值所对应的误差。 在测量及数据处 理中，如发现某次测量结果所对应的误差特别大或小时， 应认真判断误差是否属于粗 大误差，如是，该值应舍去不用。三、测量误差的减小下面将从测量误差的三个主要来源：仪器条件、外界条件、观测者自身条件，进 行分析如何减小测量误差。（一）弥补仪器缺陷由于仪器本身的缺陷带来测量误差，如零点偏离， 为了减小测量误差，首先就得 考虑弥补仪器的缺陷。可以由以下的方法：1.替代法替代法是指在测量装置上对某一带测量进行测量后， 立即将带测量与标准量进行 交换，

5、再次进行测量，利用函数关系，从而得出测量的值。即在测量装置上对某一带 测量进行测量后，再次进行测量，并调到同样的情况，从而得出带测量等于标准量。 例如，用电桥测量电阻时，调平衡后，把被测电阻用可变标准电阻替换，调标准电阻 值使电桥再次达到平衡， 则标准电阻的示值即为被测电阻的阻值。 这样可消除用此电 桥自身可能存在的误差2. 对称观测法对称观测法是指若有随时间线性变化的误差， 将观测程序对某时刻对称地再做一 次。例如，一只灵敏电流计零点随时间有线性漂移，在测量读数前记下一次零点值， 取两次零点值的平均来修正测量值。由于很多随时间变化的误差在短时间内均可近似认为是线性变化，因此对称观 测法是一种

6、能够消除随时间变化的误差的常用方法。二） 外界条件是引起测量误差的重要因素外界条件，如温度、湿度等因素，在一定程度上使得测量结果与测量值存在一 定的偏差，与真实值相差甚远。因此，保持相对稳定的测量环境是十分重要的，即 每次测量时将这些外界因素的值控制在一个相对稳定的范围内。三） 观测者自身应注意的事项1. 熟悉掌握仪器的使用规则；2. 测量过程中，保证除实验直接相关因素以外的所有因素趋于稳定状态，使得测量结果不受之影响；3. 读数时应保持视线水平于仪器，避免测量结果读的误差。四、部分误差种类的减小方法一）系统误差的消除方法为了进行正确的测量，以取得可靠的数据，在测量前或测量过程中，必须尽力消

7、除产生系统误差的来源。首先，应检查测量仪器本身的性能是否符合要求。例如，仪 器是否有检定合格证书，经过长途运输或长期未使用的仪器，在使用前应全面进行外 观与内部质量的检查，看能否正常工作；其次，测量前应仔细检查仪表是否处于正常 工作条件，如环境条件及安装位置等是否符合技术要求的规定，是否经过正确的调整 等。下面是一些为了减少和消除系统误差常用的方法：1. 交换法在测量过程中，将引起系统误差的某些条件（如被测物的位置）相互交换，而 保持其他条件不变，使产生系统误差的因素对测量结果起反作用，从而抵消了系统误 差。2. 上、下读数法或换向法仪表测量机构的空程或间隙等的影响会造成误差， 取上行取数和下行读数的平均 值可以消除这部分系统误差。3. 补偿法在测量