仪表知识—测量误差的分类

信息来源：博大实地化学有限公司   点击次数：17403   发布时间：2013-1-8 11:18:37

    测量误差的分类

    根据测量误差的性质，测量误差可分为随机误差、系统误差、粗大误差三类。

    1  随机误差

    随机误差的定义：在同一测量条件下（指在测量环境、测量人员、测量技术和测量仪器都相同的条件下），多次重复测量同一量值时（等精度测量），每次测量误差的绝对值和符号都以不可预知的方式变化的误差，称为随机误差。

    随机误差的产生原因：对测量值影响微小但却互不相关的大量因素共同造成。这些因素主要是噪声干扰、电磁场微变、零件的摩擦和配合间隙、热起伏、空气扰动、大地微震、测量人员感官的无规律变化等。

    2  系统误差

    系统误差的定义：在同一测量条件下，多次测量重复同一量时，测量误差的绝对值和符号都保持不变，或在测量条件改变时按一定规律变化的误差，称为系统误差。

    系统误差是由固定不变的或按确定规律变化的因素造成的，这些因素主要有：

   （1）测量仪器方面的因素：仪器机构设计原理的缺点；仪器零件制造偏差和安装不正确；电路的原理误差和电子元器件性能不稳定等。如把运算放大器当作理想运放，而被忽略的输入阻抗、输出阻抗等引起的误差。

  （2）环境方面的因素：测量时的实际环境条件（温度、湿度、大气压、电磁场等） 对标准环境条件的偏差，测量过程中温度、湿度等按一定规律变化引起的误差。

  （3）测量方法的因素：采用近似的测量方法或近似的计算公式等引起的误差。

  （4）测量人员方面的因素：由于测量人员的个人特点，在刻度上估计读数时，习惯偏于某一方向；动态测量时，记录快速变化信号有滞后的倾向。

    3  粗大误差

    粗大误差是一种显然与实际值不符的误差，又称疏失误差。产生粗差的原因有：

   （1）测量操作疏忽和失误  如测错、读错、记错以及实验条件未达到预定的要求而匆忙实验等。

   （2）测量方法不当或错误  如用普通万用表电压档直接测高内阻电源的开路电压，用普通万用表交流电压档测量高频交流信号的幅值等。

   （3）测量环境条件的突然变化  如电源电压突然增高或降低，雷电干扰、机械冲击等引起测量仪器示值的剧烈变化等。

    含有粗差的测量值称为坏值或异常值，在数据处理时，应剔除掉。

    4   系差和随差

    测量中发现了粗差，数据处理时应将其剔除，这样要估计的误差就只有系统误差和随机误差两类。

    在任何一次测量中，系统误差和随机误差一般都是同时存在的，而且两者之间并不存在绝对的界限。