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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:7908   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。