2016-10-29 16:40:11

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系统误差,是指由于仪器结构不完善、仪器未校准好、本身理论近似性、测量方法不或测量着生理特点等原因造成的误差。

基本信息

  • 中文名

    系统误差

  • 外文名

    systematicerror

  • 又称

    规律误差

折叠 编辑本段 定义

​中文名称:系统误差

英文名称:systematic error

系统误差又叫做规律误差。

它是在一定的测量条件下,对同一个被测尺寸进行多次重复测量时,误差值的大小和符号(正值或负值)保持不变;

或者在条件变化时,按一定规律变化的误差。

在重复性条件下,对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量。

折叠 编辑本段 原理

系统误差系统误差相同待测量大量重复测量的平均结果和待测量真值的差。一般而言,由于测量步骤的不尽完善会引起测量结果的误差,其中有的来自系统误差,有的来自随机误差。随机误差被假设来自无法预测的影响量或影响的随机的时间和空间变异。系统误差和随机误差一样无法删除,但是通常可以降低,如果系统来自影响量对测量结果的可辨识效应。

中国仪器超市中系统误差有下列情况:误读、误算、视差、刻度误差、磨损误差、接触力误差、挠曲误差、余弦误差、阿贝误差、热变形误差等。

系统误差的特点是测量结果向一个方向偏离,其数值按一定规律变化,具有重复性、单向性。我们应根据具体的实验条件,系统误差的特点,找出产生系统误差的主要原因,采取适当措施降低它的影响。

折叠 编辑本段 理论

由于实验本身所依据的理论、公式的近似性,或者对实验条件、测量方法的考虑不周也会造成误差。例如,热学实验中常常没有考虑散热的影响,用伏安法测电阻时没有考虑电表内阻的影响等。

折叠 编辑本段 系统误差来源

(1)仪器误差这是由于仪器本身的缺陷或没有按规定条件使用仪器而造成的。如仪器的零点不准,仪器未调整好,外界环境(光线、温度、湿度、电磁场等)对测量仪器的影响等所产生的误差。

(2)理论误差(方法误差)这是由于测量所依据的理论公式本身的近似性,或实验条件不能达到理论公式所规定的要求,或者是实验方法本身不完善所带来的误差。例如热学实验中没有考虑散热所导致的热量损失,伏安法测电阻时没有考虑电表内阻对实验结果的影响等。(3)个人误差这是由于观测者个人感官和运动器官的反应或习惯不同而产生的误差,它因人而异,并与观测者当时的精神状态有关。系统误差有些是定值的,如仪器的零点不准,有些是积累性的,如用受热膨胀的钢质米尺测量时,读数就小于其真实长度。

需要注意的是,系统误差总是使测量结果偏向一边,或者偏大,或者偏小,因此,多次测量求平均值并不能消除系统误差。

电脑在进行数据处理的过程中,也会有误差,如在处数据型字段的时候,由于处理位数的不一样,所得结果是有误差的,与我们计算中采用四舍五入法得出的结果类似。

以上都是造成系统误差的原因。系统误差的特点是测量结果向一个方向偏离,其数值按一定规律变化,具有重复性、单向性。我们应根据具体的实验条件,系统误差的特点,找出产生系统误差的主要原因,采取适当措施降低它的影响。

折叠 编辑本段 系统误差消除

1、在测量结果中进行修正。对于已知的恒指系统误差,可以用修正值对测量结果进行修正;对于变值系统误差,设法找出误差的变化规律,用修正公式或修正曲线对测量结果进行修正;对于未知系统误差,则按随机误差进行处理。

2、消除系统误差的根源。在测量之前,仔细检查仪表,正确调整和安装;防止外界干扰;选好观测位置消除视差;选择环境条件比较稳定时读数等。

3、在测量系统中采用补偿措施。找出系统误差规律在测量过程中自动消除系统误差。

4、实时反馈修正。由于自动化测量技术及计算机的应用,可用实时反馈修正的办法来消除复杂的变化的系统误差。在测量过程中,用传感器将这些误差因素的变化,转换成某种物理量形式(一般为电量),及时按照其函数关系,通过计算机算出影响测量结果的误差值,并对测量结果作实时的自动修正。

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