谈谈系统误差的产生原因及其消除或减少的方法(精)

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谈谈系统误差的产生原因及其消除或减少的方法

谈谈系统误差的产生原因及其消除或减少的方法

谈谈系统误差的产生原因及其消除或减少的方法在讨论随机误差时,总是有意忽略系统误差,认为它等于零。

若系统误差不存在,期望值就是真值。

但是,在实际工作中系统误差是不能忽略的。

所以要研究系统误差,发现和消除系统误差。

一、系统误差产生的原因在长期的测量实践中人们发现,系统误差的产生一般的与测量仪器或装置本身的准确程度有关;与测量者本身的状况及测量时的外界条件有关。

1、在检定或测试中,标准仪器或设备的本身存在一定的误差。

在进行计量检定,向下一级标准量值传递时,标准值的误差是固定不变的,属于系统误差。

又称为工具误差或仪器误差。

如:标称值为100g的砝码,经检定实际值为99.997g,即误差为+0.003g。

用此砝码去秤量其他物体的质量,按标称值使用,则始终把被测量秤大,产生+0.003g的恒定系统误差。

某些仪器或设备,在测量前须先进行调零位,若因测量前未调零位或存在调零偏差,使得标准仪器在测量前即具有某一初始值,该初始值必然直接影响测量结果,给测量结果带来误差。

这种误差,一般称零位误差,或简称零差。

某些仪器或设备,如未按要求放置,特别是某些电磁测量和无线电测量仪器或设备,未正确接地或屏蔽,或未用专用连接导线,也会给测量结果带来误差。

这种误差称为装置误差。

2、测量时的客观环境条件(如温度、湿度、恒定磁场等),也会给测量结果带来误差。

如,重力加速度因地点不同而异,若与重力加速度有关的某些测量,未按测量地点的不同加以适当的修正,也会给测量结果带来误差。

因这种误差是由客观环境因素引起的,一般把它称为环境误差。

3、由于某些测量方法的不完善,特别是检定与测试中所使用的某些仪器或设备,在设计制造时受某些条件的限制(如元器件,制造工艺等),不得不降低某些指标,采用一些近似公式,这也会给测量结果带来误差。

这种误差称方法误差或称理论误差。

4、在测量中,测量者本身生理上的某些缺陷,如听觉、视力等缺陷,也会给测量结果带来误差。

此项误差又称为人员误差。

测量误差的分析与消除

测量误差的分析与消除

测量误差的分析与消除引言:在现代科学与工程领域中,精确的测量是获得准确数据和可靠结论的基础,而测量误差则常常是影响数据准确性的重要因素。

因此,对测量误差进行分析与消除是一项十分重要的任务。

本文将就测量误差的来源、分类和分析方法进行探讨,并介绍一些常用的测量误差消除技术。

一、测量误差的来源与分类1. 系统误差系统误差是由于测量仪器或系统本身的固有特性引起的误差,这种误差通常具有一定的偏差和重复性。

例如,仪器的灵敏度不一致、采样频率不准确等都会导致系统误差的产生。

2. 随机误差随机误差是由于无法完全控制的外部因素引起的误差,它在进行多次重复测量时会出现波动。

例如,环境温度的变化、人为操作不精确等都会导致随机误差的产生。

3. 人为误差人为误差是由于操作人员的主观性、技术水平或疏忽等因素引起的误差。

这种误差可能体现在读数不准确、操作不规范等方面。

二、测量误差分析的方法1. 直接观察法直接观察法是通过多次测量同一量值,然后求平均值来估计测量结果的准确性。

通过计算测量值之间的离散程度,可以判断测量误差的大小。

2. 回归分析法回归分析法适用于对多个因素进行测量的情况,通过建立数学模型,分析每个因素对测量结果的影响程度,从而找出对结果产生较大影响的因素。

3. 方差分析法方差分析法是一种常用的统计分析方法,通过对多组数据进行方差分析,判断不同组别之间的误差差异,并确定是否存在显著差异。

三、测量误差消除的技术1. 校准仪器在进行测量之前,对使用的测量仪器进行校准是非常重要的。

校准可以通过与已知准确值进行比对,或者使用标准参照物进行比较来实现。

校准后的仪器能够提供更加准确可靠的测量结果。

2. 使用纠正因子一些测量误差是可以通过使用纠正因子进行修正的。

例如,根据环境条件的变化修正测量结果、校正仪器的灵敏度不一致等。

3. 重复测量与平均值重复测量同一量值并求平均值,在消除随机误差方面具有一定的效果。

通过多次测量,并排除个别异常值,可以获得更加准确的平均值。

1-3系统误差的发现和消除(精)

1-3系统误差的发现和消除(精)

4大学物理实验1.3 系统误差的发现和消除1.3.1 系统误差的发现系统误差产生的原因往往是已知的,它的出现一般也是有规律的,人们通过长期的实践和理论研究总结出一些发现系统误差的方法。

下面简述两种常用的方法。

1.理论分析法所谓理论分析法就是观测者凭借所掌握的实验理论、实验方法和实验经验等,对实验所依据的理论公式的近似性、所采用的实验方法的完善性进行研究与分析,从中找出产生系统误差的某些主要根源,从而找出系统误差的方法。

例如,气垫导轨实验中,经理论分析知道,由于滑块与导轨之间存在一定的摩擦阻力,如果实验中作为无摩擦的理想情况来处理,就会产生与摩擦阻力有关的系统误差。

理论分析法是发现、确定系统误差的最基本的方法。

2.对比法对比法就是改变实验的部分条件、甚至全部条件进行测量,分析改变前后所得的测量值是否有显著的不同,从中分析有无系统误差和探索系统误差来源的方法。

对比的方法有多种,其中包括不同实验方法的对比,使用不同测量仪器的对比,改变测量条件的对比,以及采用不同人员测量的对比等。

例如,将物体分别放在天平的左盘和右盘上进行称衡,可以发现天平不等臂引入的误差;精确地测量同一单摆在不同摆角时的周期值,可以发现周期与摆角有关。

以上介绍了两种发现系统误差的方法。

除此之外,还有一些发现系统误差的方法,在具体的实验中,我们应该注意学习。

1.3.2 系统误差的处理我们在处理系统误差时,常将它分为两类来考虑,即已定系统误差和未定系统误差。

已定系统误差是指误差的绝对值和符号已经确定的系统误差,如电表、螺旋测微计的零位误差,测电压、电流时由于忽略表内阻引起的误差。

处理数据时,必须将已定系统误差从测量值中减去,得到修正后的测量值。

未定系统误差是指误差的绝对值和符号未确定的系统误差,如螺旋测微计制造时的螺纹公差等。

处理数据时,对这类误差一般要估计出其分布范围(大致对应于不确定度估计中的△B)。

实验中可以通过方案选择、参数设计、计量器具校准、环境条件控制等环节来减小未定系统误差的限值。

试验检测误差产生原因及改善措施

试验检测误差产生原因及改善措施

试验检测误差产生原因及改善措施1.概述工程质量的评价是以各种试验检测数据为依据的,而大量实践表明:一切试验测量结果均具有误差。

因此作为从事试验检测工作的专业技术人员和管理人员有必要了解误差的种类,分析这些误差产生的原因及影响因素,以便在工作过程中采取针对性的措施最大限度的加以减少和消除误差。

同时应具备科学地解析检测数据的能力,确保检测结果能最大限度地反应真值,及时、准确、可靠地测定检测对象,为管理部门提供真实可靠的工程质量状况及其变化规律。

2.试验检测的误差分类及成因根据误差产生的原因及产生性质,可以把测量误差分为系统误差、随机误差和过失误差三大类。

2.1系统误差原因分析系统误差是由人机系统产生的误差,是由一定原因引起的在相同条件下多次重复测量同一物理量时产生的。

它具有测量结果总是朝一个方向偏离,其绝对值大小和符号保持恒定,或按照一定规律变化的特点。

因此系统误差有时称之为恒定误差。

系统误差主要由些列原因引起:(1)仪器误差由于测量工具、设备、仪器结构上的不完善,电路的安装、布置、调整不得当,仪器刻度不准确或刻度的零点发生变动,样品不符合要求等原因引起的误差。

(2)人为误差指试验检测操作人员感官的最小分辨力和某些固有习惯引起的误差。

例如,由于观察者的最小分辨力不同,在测量数值的估读或与界面的接触程度上,不同观测者就有不同的判断误差。

有的试验检测人员的固有习惯,如在读取仪表读数时总是把头偏向一边,也可能会引起误差。

(3)外界误差外界误差也称环境误差,是由于测试环境,如温度、湿度等的影响而造成的误差。

(4)方法误差由于测试者未按规定的方法进行试验检测,或测量方法的理论依据有缺点,或引用了近似的公式,或试验条件达不到理论公式所规定的要求等造成的误差。

(5)试剂误差在材料的成分分析及某些性质的测定中,有时要用一些试剂,当试剂中含有被测成分或含有干扰杂质时,也会引起测试误差,这种误差称为试剂误差。

一般来说,系统误差的出现是有规律的,其产生原因往往是可知或可掌握的,只要仔细观察和研究各种系统误差的具体来源,就可设法消除或降低其影响。

谈谈系统误差的产生原因及其消除或减少的方法(精)

谈谈系统误差的产生原因及其消除或减少的方法(精)

谈谈系统误差的产生原因及其消除或减少的方法在讨论随机误差时,总是有意忽略系统误差,认为它等于零。

若系统误差不存在,期望值就是真值。

但是,在实际工作中系统误差是不能忽略的。

所以要研究系统误差,发现和消除系统误差。

一、系统误差产生的原因在长期的测量实践中人们发现,系统误差的产生一般的与测量仪器或装置本身的准确程度有关;与测量者本身的状况及测量时的外界条件有关。

1、在检定或测试中,标准仪器或设备的本身存在一定的误差。

在进行计量检定,向下一级标准量值传递时,标准值的误差是固定不变的,属于系统误差。

又称为工具误差或仪器误差。

如:标称值为100g的砝码,经检定实际值为99.997g,即误差为 0.003g。

用此砝码去秤量其他物体的质量,按标称值使用,则始终把被测量秤大,产生 0.003g的恒定系统误差。

某些仪器或设备,在测量前须先进行调零位,若因测量前未调零位或存在调零偏差,使得标准仪器在测量前即具有某一初始值,该初始值必然直接影响测量结果,给测量结果带来误差。

这种误差,一般称零位误差,或简称零差。

某些仪器或设备,如未按要求放置,特别是某些电磁测量和无线电测量仪器或设备,未正确接地或屏蔽,或未用专用连接导线,也会给测量结果带来误差。

这种误差称为装置误差。

2、测量时的客观环境条件(如温度、湿度、恒定磁场等),也会给测量结果带来误差。

如,重力加速度因地点不同而异,若与重力加速度有关的某些测量,未按测量地点的不同加以适当的修正,也会给测量结果带来误差。

因这种误差是由客观环境因素引起的,一般把它称为环境误差。

3、由于某些测量方法的不完善,特别是检定与测试中所使用的某些仪器或设备,在设计制造时受某些条件的限制(如元器件,制造工艺等),不得不降低某些指标,采用一些近似公式,这也会给测量结果带来误差。

这种误差称方法误差或称理论误差。

4、在测量中,测量者本身生理上的某些缺陷,如听觉、视力等缺陷,也会给测量结果带来误差。

此项误差又称为人员误差。

实验技术中的常见误差与消除方法

实验技术中的常见误差与消除方法

实验技术中的常见误差与消除方法在科学研究和实验领域中,准确度和精确度是关键因素。

然而,由于各种原因,实验中常会出现误差。

这些误差可以是系统性误差,也可以是随机误差。

本文将探讨实验技术中常见的误差类型,并提出一些常用的消除方法。

1. 系统性误差系统性误差是由于实验方法或仪器本身的缺陷导致的,这些缺陷可能会导致连续实验中的偏差。

其中一种常见的系统性误差是仪器校准不准确。

为了消除这种误差,我们可以定期对实验仪器进行校准,以确保它们始终保持精确度。

另一种常见的系统性误差是仪器的响应时间。

有些仪器可能会有一个延迟时间,导致实际测量结果比实际值略小或略大。

为了消除这种误差,我们可以在实验前进行一系列的预热和优化操作,使仪器处于最佳工作状态。

2. 随机误差随机误差是在实验中不可避免的,它由各种外部因素引起,如环境条件和操作者技术差异等。

随机误差是随机的,不会有方向性,但在多次测量中会有波动。

为了消除随机误差,我们可以采用以下方法:a) 增加实验重复次数:通过多次重复的测量,我们可以通过求平均值来减小随机误差的影响。

b) 规范操作程序:确保实验的操作者在每次实验中都遵循相同的操作步骤和时间,减少外界环境因素的干扰。

c) 改善测量器材:选择更先进的测量仪器,例如使用更敏感的传感器或更精确的仪器,可以减小随机误差。

除了系统性误差和随机误差外,还有一些其他常见的误差类型。

例如,报告误差是由实验结果的漏报或误报引起的。

为了避免这种误差,我们应该仔细检查实验结果,并在报告前经过仔细核对。

此外,还有观察误差,即由于人为主观因素的影响引起的误差。

为了减小观察误差,我们可以在实验中使用多个观察者独立地进行测量,并在最后将他们的结果进行平均。

在实验技术中遇到误差是常见的,但只要我们有正确的方法和技巧,就能够减小误差的影响。

通过校准仪器、规范操作程序、增加实验重复次数等方法,我们可以消除或减小误差对实验结果的干扰。

然而,我们也要意识到,完全消除误差是几乎不可能的,因为实验研究本身就有其固有的不确定性。

电气测量中系统误差的产生原因分析及处理

电气测量中系统误差的产生原因分析及处理

电气测量中系统误差的产生原因分析及处理发布时间:2021-05-27T10:00:02.184Z 来源:《电力设备》2021年第2期作者:何丽[导读] 由于电气系统误差会产生一定错误性规律,可以做出及时有效消除,保证电气测量误差有效解决。

(华电湖北发电有限公司电力工程分公司湖北黄石 435000)摘要:电气测量是电气工作中最重要的组成部分,但实际测量中很容易受到测量仪器的不同型号特点和测量方法等诸多因素的影响,而导致最终的测量结果发生显著的偏差,严重影响了电气测量的最终质量,在测量中测量误差是基本的概念,导致仪表的指示值与被测量的真实数值存在明显的偏差,这一偏差在允许范围内不会对最终的结果产生明显干扰,要高度重视电气测量中的系统误差问题,并采取有效的消除措施,确保电气测量质量水平全面提高。

关键词:电气测量;系统误差;产生原因引言测量是对客观事物状态获得数量概念的一种认识手段。

电气系统中增加测试数据被动性,也会影响整个测量结果精度。

在实际测量中所产生的测量效果基本一致,但相对误差保持不变,受其他系统误差影响会形成定期的系统误差,会导致系统仪表发生明显的缺陷问题。

在特定环境下,由于电气系统误差会产生一定错误性规律,可以做出及时有效消除,保证电气测量误差有效解决。

1电气测量误差产生的主要因素在电气测量过程中,无论哪一种测量都需要通过专用的测量仪器进行分析,并且要保证测量人员按照科学的测量理论和方法,在特定环境下快速完成。

对于误差的产生通常是指测量仪器自身以及附属的器械设备存在明显的问题而造成测量结果不够准确。

装置本身就产生明显误差,即便选择不同种类的方法,也会引起测量结果误差问题。

在电路元器件中参数不稳定,内部元件之间呈现大量电场磁场或干扰,而且还引发了绝缘漏电问题,还可能是因为刻度不准确引起的各种误差。

在实际环境测量中,受到温度湿度、大气压、机械电源、电磁场灰尘等因素影响也会造成最终测量结果发生明显偏差。

浅谈电气测量中系统误差的产生原因分析及其消除方法

浅谈电气测量中系统误差的产生原因分析及其消除方法

浅谈电气测量中系统误差的产生原因分析及其消除方法摘要:如今,随着科学技术的发展,电气产业发展也逐渐迅猛起来。

对于电气的测量也引起人们越来越多的重视,但在一般的测量中,也会由于数据、系统以及其他各种各样的原因产生误差。

本文主要是先介绍了几种系统误差产生的原因,并且对所产生的原因进行了较为细致的分析,也根据这些误差产生的原因对其解决方法提出了建议,希望能给相关研究者以启迪。

关键词:电器测量误差原因分析建议启迪准确性在如今社会的发展中,各种家用电器的发展也越来越迅速而现今。

但是在电气系统的测量中也存在着很大的问题。

为了提高电气测量的准确性,对于电器测量的规范合理方法也显得尤为重要。

而这些误差的解决也需要从家用电器本身出发,立足于各自特点进行由针对性的解决。

一、对于系统测量中可能产生的误差分类(一)由于家用电器计算仪器所产生的数据错误对于家用电器计算仪器所出现的错误大多是因为人为操纵而引发的,并且这些数据错误可能会出于家用电器仪器在测量过程中不当,用户无法对数据进行读取和提取而导致,在查看的过程中可能会产生大量乱码字符。

(二)由于家用电器仪器自身系统所产生的误差家用电器仪器自身所产生的系统误差大多是由于用于测量的仪器自身没有经过精确校准而引起,这类因素是仪器自身所固有的,很多情况下都会发生。

与此同时,不同的测量仪器还存在准确度的高低,而在测量的过程中也要求根据测量环境和所测量电器的不同选用不同准确度不同的仪器。

很多仪器从研发制作出来到实际应用中就存在一定的偏差。

(三)由于电线施工等原因导致的误差对于电气测量所产生的误差中,还有一类由于施工而引起的误差也显得较为常见。

这类误差主要是由于电线等原因,以及各类施工现场导致这类误差显现出来。

同时,由于各种线性设施,地面接受情况也较为微弱,因此导致了测量系统的施工误差,导致其产生错误。

(四)由于观察员个人视差而产生的视觉误差在对电气系统进行测量的过程中,观察员也会由于自身原因而导致系统误差的产生。

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谈谈系统误差的产生原因及其消除或减少的方法
在讨论随机误差时,总是有意忽略系统误差,认为它等于零。

若系统误差不存在,期望值就是真值。

但是,在实际工作中系统误差是不能忽略的。

所以要研究系统误差,发现和消除系统误差。

一、系统误差产生的原因
在长期的测量实践中人们发现,系统误差的产生一般的与测量仪器或装置本身的准确程度有关;与测量者本身的状况及测量时的外界条件有关。

1、在检定或测试中,标准仪器或设备的本身存在一定的误差。

在进行计量检定,向下一级标准量值传递时,标准值的误差是固定不变的,属于系统误差。

又称为工具误差或仪器误差。

如:标称值为100g的砝码,经检定实际值为99.997g,即误差为 0.003g。

用此砝码去秤量其他物体的质量,按标称值使用,则始终把被测量秤大,产生 0.003g的恒定系统误差。

某些仪器或设备,在测量前须先进行调零位,若因测量前未调零位或存在调零偏差,使得标准仪器在测量前即具有某一初始值,该初始值必然直接影响测量结果,给测量结果带来误差。

这种误差,一般称零位误差,或简称零差。

某些仪器或设备,如未按要求放置,特别是某些电磁测量和无线电测量仪器或设备,未正确接地或屏蔽,或未用专用连接导线,也会给测量结果带来误差。

这种误差称为装置误差。

2、测量时的客观环境条件(如温度、湿度、恒定磁场等),也会给测量结果带来误差。

如,重力加速度因地点不同而异,若与重力加速度有关的某些测量,未按测量地点的不同加以适当的修正,也会给测量结果带来误差。

因这种误差是由客观环境因素引起的,一般把它称为环境误差。

3、由于某些测量方法的不完善,特别是检定与测试中所使用的某些仪器或设备,在设计制造时受某些条件的限制(如元器件,制造工艺等),不得不降低某些指标,采用一些近似公式,这也会给测量结果带来误差。

这种误差称方法误差或称理论误差。

4、在测量中,测量者本身生理上的某些缺陷,如听觉、视力等缺陷,也会给测量结果带来误差。

此项误差又称为人员误差。

二、消除或减少系统误差的方法
mad消除或减少系统误差有两个基本方法。

一是事先研究系统误差的性质和大小,以修正量的方式,从测量结果中予以修正;二是根据系统误差的性质,在测量时选择适当的测量方法,使系统误差相互抵消而不带入测量结果。

1.采用修正值方法
对于定值系统误差可以采取修正措施。

一般采用加修正值的方法。

对于间接测量结果的修正,可以在每个直接测量结果上修正后,根据函数关系式计算出测量结果。

修正值可以逐一求出,也可以根据拟合曲线求出。

应该指出的是,修正值本身也有误差。

所以测量结果经修正后并不是真值,只是比未修正的测得值更接近真值。

它仍是被测量的一个估计值,所以仍需对测量结果的不确定度作出估计。

2.从产生根源消除
用排除误差源的办法来消除系统误差是比较好的办法。

这就要求测量者对所用标准装置,测量环境条件,测量方法等进行仔细分析、研究,尽可能找出产生系统误差的根源,进而采取措施。

3.采用专门的方法
(1)交换法:在测量中将某些条件,如被测物的位置相互交换,使产生系统误差的原因对测量结果起相反作用,从而达到抵消系统误差的目的。

(2)替代法:替代法要求进行两次测量,第一次对被测量进行测量,达到平衡后,在不改变测量条件情况下,立即用一个已知标准值替代被测量,如果测量装置还能达到平衡,则被测量就等于已知标准值。

如果不能达到平衡,修整使之平衡,这时可得到被测量与标准值的差值,即:被测量=标准值差值。

(3)补偿法:补偿法要求进行两次测量,改变测量中某些条件,使两次测量结果中,得到误差值大小相等、符号相反,取这两次测量的算术平均值作为测量结果,从而抵消系统误差。

(4)对称测量法:即在对被测量进行测量的前后,对称地分别对同一已知量进行测量,将对已知量两次测得的平均值与被测量的测得值进行比较,便可得到消除线性系统误差的测量结果。

(5)半周期偶数测量法:对于周期性的系统误差,可以采用半周期偶数观察法,即每经过半个周期进行偶数次观察的方法来消除。

(6)组合测量法:由于按复杂规律变化的系统误差,不易分析,采用组合测量法可使系统误差以尽可能多的方式出现在测得值中,从而将系统误差变为随机误差处理。

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