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一、误差的来源
1.仪器误差：仪器本身及其附件的电气和机械性能不完善而引起。 2.影响误差（环境误差）：由于受到外界的温度、湿度、气压、震动等影响产生的误差。 3.方法误差（理论误差）：由于测量时使用方法不完善、所依据理论不严格等原因引起的误差。 例如：用普通模拟式万用表测量高阻上的电压。
4．人身误差：人为原因引起的误差。 5．使用误差（操作误差）：由于安装、调节、使用不当等原因引起的误差。 二、测量误差的分类 1.系统误差 在国家计量技术规范《通用计量术语及定义》（JF1001-1998）中，系统误差定义为：“在重复性条件下，对同一被测量无限多次测量所得的结果的平均值与被测量的真值之差。”用ε表示系统误差，即  ，而 产生系统误差的主要原因有： ①测量仪器设计原理及制作上的缺陷。例如刻度偏差，刻度盘或指针安装偏心，使用过程中零点漂移，安放位置不当等。 ②测量时的环境条件如温度、湿度及电源电压等与仪器使用要求不一致等。 ③采用近似的测量方法或近似的计算公式等。 ④测量人员估计读数时习惯偏于某方向等原因所引起的误差。 系统误差体现了测量的正确度，系统误差小，表明测量的正确度高。 2.随机误差（偶然误差、残差、随差） 在国家计量技术规范《通用计量术语及定义》（JG1001—1998）中，随机误差定义为：“测量结果与在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差。”用δ表示随机误差，即  ；产生随机误差的主要原因有： ①测量仪器中零部件配合的不稳定或有摩擦，仪器内部期间产生噪声等。 ②温度及电源电压的频繁波动，电磁场干扰，地基振动等。 ③测量人员感官的无规律变化，读数不稳定等原因引起的误差均可造成随机误差，使测量值产生上下起伏的变化。  图2 电阻测量值的随机误差 ①正误差出现了7次，负误差出现了6次，两者基本相等，正负误差出现的概率基本相等，反映了随机误差的对称性； ②反映了绝对值小的随机误差出现的概率大，绝对值大的随机误差出现的概率小； ③ ∑ui＝0，正负误差之和为零，反映了随机误差的抵偿性； ④所有随机误差的绝对值都没有超过某一界限，反映了随机误差的有界性。 随机误差产生因素：主要由对测量值影响微小但却互不相关的大量因素共同造成。 规律：服从统计规律，即单峰性、对称性、低偿性、有界性。 减小措施：多次测量求平均 特点：随机误差可以出现在单次测量结果中，一般不会出现在最终结果中。 3.粗大误差（过失误差、疏失误差、粗差） 是由于操作不当、测量失误等原因造成测量结果明显偏离实际值的误差。 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 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。 减小措施：测量时应耐心细致以免出现粗差，如果发现数据中有粗大误差，应予剔除。 三、测量结果的评定 从获得的测量结果角度评价测量仪表的性能，一般用精度表示。 精度是指测量仪器的读数或测量结果与被测量真值相一致的程度。 其含义是：精 度高，表明误差小；精 度低，表明误差大。因此，精度不仅用来评价测量仪器的性能，也是评定测量结果最主要最基本的指标。精度又可用准确度、精密度、精确度和三个指标加以表征。 1.准确度表示系统误差的大小。系统误差越小，则准确度越高，即测量值与实际值符合的程度越高。 2.精密度表示随机误差的影响。精密度越高，表示随机误差越小。随机因素使测量值呈现分散而不确定，但总是分布在平均值附近。 3.精确度用来反映系统误差和随机误差的综合影响。准确度越高，表示准确度和精密度都高，意味着系统误差和随机误差都小。  图3 弹着点测量误差的评定 图(a)弹着点分散而偏斜，对应测量中既不精密，也不正确，即准确度很低。 图(b)弹着 点仍较分散，但总体而言大致都围绕靶心，属于准确而欠精密。 图(c)弹着点密集但明显偏向一方，属于精密度高而准确度差。 图(d)弹着点相互很接近且都围绕靶心，属于既精密又准确因而精确度很高的情况。 |
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GMT+8, 2023-5-31 03:35
