⑴ 什麼是系統誤差簡述其特點與減免方法
系統誤差,是指由於儀器結構不完善、儀器未校準好、本身理論近似性、測量方法不或測量著生理特點等原因造成的誤差。
系統誤差又叫做規律誤差。它是在一定的測量條件下,對同一個被測尺寸進行多次重復測量時,誤差值的大小和符號(正值或負值)保持不變;或者在條件變化時,按一定規律變化的誤差。相同待測量大量重復測量的平均結果和待測量真值的差。
一般而言,由於測量步驟的不盡完善會引起測量結果的誤差,其中有的來自系統誤差,有的來自隨機誤差。隨機誤差被假設來自無法預測的影響量或影響的隨機的時間和空間變異。
一些系統誤差可以消除,通常可以降低,如果系統來自影響量對測量結果的可辨識效應。
1.採用修正值方法
對於定值系統誤差可以採取修正措施。一般採用加修正值的方法。
2.從產生根源消除
用排除誤差源的辦法來消除系統誤差是比較好的辦法。這就要求測量者對所用標准裝置,測量環境條件,測量方法等進行仔細分析、研究,盡可能找出產生系統誤差的根源,進而採取措施。
3.採用專門的方法
(1)交換法:在測量中將某些條件,如被測物的位置相互交換,使產生系統誤差的原因對測量結果起相反作用,從而達到抵消系統誤差的目的。
(2)替代法:替代法要求進行兩次測量,第一次對被測量進行測量,達到平衡後,在不改變測量條件情況下,立即用一個
已知標准值替代被測量,如果測量裝置還能達到平衡,則被測量就等於已知標准值。如果不能達到平衡,修整使之平衡,這時可得到被測量與標准值的差值,即:被測量=標准值 差值。
(3)補償法:補償法要求進行兩次測量,改變測量中某些條件,使兩次測量結果中,得到誤差值大小相等、符號相反,取這兩次測量的算術平均值作為測量結果,從而抵消系統誤差。
(4)對稱測量法:即在對被測量進行測量的前後,對稱地分別對同一已知量進行測量,將對已知量兩次測得的平均值與被測量的測得值進行比較,便可得到消除線性系統誤差的測量結果。
(5)半周期偶數測量法:對於周期性的系統誤差,可以採用半周期偶數觀察法,即每經過半個周期進行偶數次觀察的方法來消除。
(6)組合測量法:由於按復雜規律變化的系統誤差,不易分析,採用組合測量法可使系統誤差以盡可能多的方式出現在測得值中,從而將系統誤差變為隨機誤差處理。
⑵ 簡述消除或削弱系統誤差的典型測量技術有哪幾種
(1)零示法,(2)替代法, (3)補償法,(4)對照法 ,(5)微差法,(6)交叉讀數法。
系統誤差又叫做規律誤差。它是在一定的測量條件下,對同一個被測尺寸進行多次重復測量時,誤差值的大小和符號(正值或負值)保持不變;或者在條件變化時,按一定規律變化的誤差。前者稱為定值系統誤差,後者稱為變值系統誤差。
⑶ 消除系統誤差的測量方法是什麼
同意,無論科技怎麼發達,系統誤差消除不了,只能減少,偶然誤差也不能消除,只是減少或者通過一定的方法消除,誤差普遍存在
⑷ 常用哪些方法消除系統誤差
消除系統誤差的方法有:交換法、替代法、補償法、對稱測量法、半周期偶數測量法、組合測量法。
1、交換法:在測量中將某些條件,如被測物的位置相互交換,使產生系統誤差的原因對測量結果起相反作用,從而達到抵消系統誤差的目的。
2、替代法:替代法要求進行兩次測量,第一次對被測量進行測量,達到平衡後,在不改變測量條件情況下,立即用一個已知標准值替代被測量,如果測量裝置還能達到平衡,則被測量就等於已知標准值。如果不能達到平衡,修整使之平衡,這時可得到被測量與標准值的差值,即:被測量=標准值 差值。
3、補償法:補償法要求進行兩次測量,改變測量中某些條件,使兩次測量結果中,得到誤差值大小相等、符號相反,取這兩次測量的算術平均值作為測量結果,從而抵消系統誤差。

4、對稱測量法:即在對被測量進行測量的前後,對稱地分別對同一已知量進行測量,將對已知量兩次測得的平均值與被測量的測得值進行比較,便可得到消除線性系統誤差的測量結果。
5、半周期偶數測量法:對於周期性的系統誤差,可以採用半周期偶數觀察法,即每經過半個周期進行偶數次觀察的方法來消除。
6、組合測量法:由於按復雜規律變化的系統誤差,不易分析,採用組合測量法可使系統誤差以盡可能多的方式出現在測得值中,從而將系統誤差變為隨機誤差處理。
⑸ 用補償法消除伏安法測電阻的系統誤差里的相對不確定度怎麼計算
摘要:實驗中的系統誤差,主要有兩個來源:一是由於測量儀器本身有某種傾向的偏差;另一方面是由於測量原理的近似性或測量方法與理論要求的不一致。任何一種系統誤差產生的原因,並設法加以較正,就能減小系統誤差的影響,但完全發現和減少實際存在的系統誤差是比較困難的工作。在實際工作中,需要對整個實驗所依據的原理、方法、測量步驟、使用的儀器、儀表等可能引起系統誤差的因素進行詳盡,並通過標准儀器,改進實驗裝置和實驗方法,或對測量結果進行理論上的修正來盡可能地減少系統誤差。
關鍵詞:物理實驗 系統誤差 誤差 測量原理 修正方法 探測法
在物理實驗課中,用「伏安法」測未知電阻是電學里的一個最基本的實驗,其實驗的目的是,掌握用伏安法測量電阻及其誤差法的基本方法。
關於實驗中的系統誤差及偶然誤差的初步知識,在實驗教材中已提出並在某些實驗中有所,在某些實驗中還要求做些修正。系統誤差,主要有兩個來源:一是由於測量儀器本身有某種傾向的偏差,例如砝碼本身質量不準;天平不等臂;電流表或電壓表不準;溫度計指示值偏大或偏小等等。另一方面是由於測量原理的近似性或測量方法與理論要求的不一致。例如,實驗原理中忽略了某些次要因素,也會使經過計算所得的結果偏離實際。如在牛頓第二定律的實驗中,牽引小車的砝碼只按重量而不按質量計算;測量重力時不考慮空氣的浮力;測量熱量時沒有考慮與環境的熱交換;測量電路中的電流或電壓時沒有考慮電流表的降壓作用和電壓表的分流等等。有時觀測者的操作也會引入傾向性的誤差,如有人讀數總是習慣性的偏高或偏低;用停表測時間時,有的人總是習慣性的超前或習慣性的落後按表等等。
實踐和理論都證明,偶然誤差在多次測量中偏大及偏小的機會是均等的,因而多次測量結果的平均值就接近於真實值,求平均值及作圖線的方法,都是為了對偶然誤差進行修正。但是系統誤差在一定原理、一定儀器、一定的觀察者,偏大或偏小卻與測量次數無關,不能採用平均值的方法修正。因此,任何一種系統誤差產生的原因,並設法加以較正,就能減小系統誤差的影響,但完全發現和減少實際存在的系統誤差是比較困難的工作。在實際工作中,需要對整個實驗所依據的原理、方法、測量步驟、使用的儀器、儀表等可能引起系統誤差的因素進行詳盡,並通過標准儀器,改進實驗裝置和實驗方法,或對測量結果進行理論上的修正來盡可能地減少系統誤差。
(一)用電流表內接法測量未知電阻阻值時,由電流表所引起的系統誤差及其修正方法:
1、如圖所示電路,在電流表內接法中,由於電壓表的電壓值U包括了電流表兩端的電壓。因此,測量值要大於被測電阻的實際值,設電流表的內阻為RA,待測電阻為RX,則:
R=U/I=RA+RX 或:RX=R﹣RA……………①
2、根據誤差理論,測量的相
對誤差為:
△=(R﹣RX)/RX × %
=(RA+RX﹣RX)/RX ×%
=RA/ RX ×%………②
∴RX=RA/△………………③
①、②兩式可知:用電流表內接法測量未知電阻,會出現正誤差,即測量值R大於真實值RX。
①式的用途:若由以上實驗測出R,只要減去RA,即得到RX,可以很方便地對系統誤差進行修正。因此,應當把電流表的內阻值標在表盤上,或測出後寫到膠布上,貼到表上。
②式的用途:當需要估計測量的系統誤差時,在實際測量前可據此式計算出來,據此式,當RA<<RX時,△→0,誤差可以忽略。所以電流表內接法適於測阻值較大的電阻。
③式的用途:當我們限定系統誤差△不得超過多少時,就可以用③式,計算適合此法測試的電阻范圍。
值得我們關注的是,在實際工作中,通常要綜合考慮各個方面。例如測量電阻值,從減小誤差角度希望RA越小越好。但是,這樣電流表的靈敏度就相對較小,為了減小偶然誤差,要求指針轉動到滿刻度的2/3以上為好,不過這時很可能實際通過的電流已超過了待測電阻允許通過的電流值。因此一般而言,高阻值的電阻的功率與低阻值的電阻功率相同時,耐過載的能力是更差的,強電流測量時因過載而容易燒壞,在實際測量中應該注意到這一事項。
(二)用電流表外接法測量未知電阻時,由電壓表引起的系統誤差及其修正方法。
1、如圖所示電路,在電流表外接中,由於電流表測出的電流包括了流過的電壓表的電流。因此,測量值要小於被測電阻的實際值,設電壓表內阻為R,通過的電流為I,則:
RX=U/(I﹣I)=U/(I﹣U/R)………………④
2、根據誤差理論,相對誤差為:
△= ×%= ×%
=- ×%= ×%……⑤
∴RX= = ………………⑥
④、⑤兩式可知:用電流表內接法測量未知電阻,會出現負誤差,即測量值R小於真實值RX。
④式的用途:若由以上實驗測出R,只要代人R,即得到RX,可以很方便地對系統誤差進行修正。因此,應當把電壓表的內阻值標在表盤上,或測出後寫到膠布上,貼到表上。
⑤式的用途:當需要估計測量的系統誤差時,在實測前可據此式計算出來,據此式,當RX<<R時,△→0,誤差可以忽略。所以電流表內接法適於測阻值較小的電阻。
⑥式的用途:當我們限定系統誤差△不得超過多少時,就可以用⑥式計算適合此法測試的電阻范圍。
但是,在實際測量的過程中,不一定都能事先知道待測電阻的大概阻值,也不一定很清楚RA和R的大小。為了快速、准確地確定一種較好的接法,這種方法便就是探測法。
其步驟如下:
①將待測電阻R與電流表、電壓表如圖所示接好,並將電壓 表的一根接線K空出;
②將K先後觸碰電流表的兩個接線a、b;
③比較兩次觸碰中兩個電表的示數變化情況:若電壓表讀數變化顯著,說明電流表分壓作用明顯,應使用外接法,K接a;若電流表示數變化顯著,說明電壓表的分流作用明顯,應使用內接法,K接b。
總之,用「伏安法」測量未知電阻,應當結合電表的參數及待測電阻的大小選擇恰當的電路接法,以便減少系統誤差,或對系統誤差進行修正,以便我們能真正的達到實驗目的。
[參考文獻]
1、《大學物理實驗》 武漢理工大學出版社
2、《物理實驗參考書》 教育社出
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⑹ 系統誤差有哪些檢驗方法
系統誤差:由於某種確定的原因引起的,一般有固定的大小和方向,重復測定時重復出現。
①方法誤差
②試劑誤差
③儀器誤差
④操作誤差
2.偶然誤差:即隨機誤差,由偶然原因引起的。偶然誤差服從正態分布規律。由電壓、空氣濕度等引起。
3.提高分析准確度、減小分析誤差的主要方法:
①選擇合適的分析方法
②減少測量誤差
③增加平行測數
④消除測量過程中的系統誤差
校準儀器
對照試驗回收試驗空白試驗4.有效數字的處理:四捨六入五成雙5.有效數字的處理:四捨六入五成雙6.可疑數據的取捨
①G檢驗法
②4
d法
7.相關與回歸
①直線回歸③計算相關系數
⑺ 如何對系統誤差進行判決和校正求解
判斷是否是系統誤差的方法大致有四種方法。第一種採用實驗對比法,就是用一種精度高級別的儀器去測量精度低些的對象;第二種是剩餘誤差測量法,就是說測量的值與平均值之間的值按照一定值而變化;第三種是按照計算偏差或者貝塞爾公式,通過比較標准誤差方法;第四種是計算數據法,看測量的數據是否滿足隨機誤差和粗大誤差,如果不是那麼就是系統誤差的情況,當然不可能不會出現誤差的。
矯正系統誤差的方法。一種是補償法,就是說用一種產生與原來誤差相反的元件補償;第二種是差動法,顯然是用電橋法;第三種是比值補償法,就是說用分壓及放大器把比值變化一定值的方法;第四種方法是測量數據補償法,就是說通過多次測量,得到規律,人為的給一定的值補償。
以上就是這個系統誤差問題的一點點總結,以後不足再補充。
以下各項措施中,可以消除分析測試中的系統誤差的是(a、進行儀器校正)。
⑻ 系統誤差的來源有哪些
1、儀器誤差。這是由於儀器本身的缺陷或沒有按規定條件使用儀器而造成的。如儀器的零點不準,儀器未調整好,外界環境(光線、溫度、濕度、電磁場等)對測量儀器的影響等所產生的誤差。
2、理論誤差。這是由於測量所依據的理論公式本身的近似性,或實驗條件不能達到理論公式所規定的要求,或者是實驗方法本身不完善所帶來的誤差。例如熱學實驗中沒有考慮散熱所導致的熱量損失,伏安法測電阻時沒有考慮電表內阻對實驗結果的影響等。
3、操作誤差。這是由於觀測者個人感官和運動器官的反應或習慣不同而產生的誤差,它因人而異,並與觀測者當時的精神狀態有關。
4、試劑誤差。指由於所用蒸餾水含有雜質或所使用的試劑不純所引起的測定結果與實際結果之間的偏差。

(8)補償系統誤差的測量方法擴展閱讀:
消除方法
1、在測量結果中進行修正。對於已知的恆指系統誤差,可以用修正值對測量結果進行修正;對於變值系統誤差,設法找出誤差的變化規律,用修正公式或修正曲線對測量結果進行修正;對於未知系統誤差,則按隨機誤差進行處理。
2、消除系統誤差的根源。在測量之前,仔細檢查儀表,正確調整和安裝;防止外界干擾;選好觀測位置消除視差;選擇環境條件比較穩定時讀數等。
3、在測量系統中採用補償措施。找出系統誤差規律在測量過程中 自動消除系統誤差。
4、實時反饋修正。由於自動化測量技術及計算機的應用,可用實時反饋修正的辦法來消除復雜的變化的系統誤差。
⑼ 技術測量:什麼是系統誤差系統誤差的處理方式有哪些
系統誤差是與分析過程中某些固定的原因引起的一類誤差,它具有重復性、單向性、可測性。即在相同的條件下,重復測定時會重復出現,使測定結果系統偏高或系統偏低,其數值大小也有一定的規律。例如,測定的結果雖然精密度不錯,但由於系統誤差的存在,導致測定數據的平均值顯著偏離其真值。如果能找出產生誤差的原因,並設法測定出其大小,那麼系統誤差可以通過校正的方法予以減少或者消除,系統誤差是定量分析中誤差主要來源。
在對同一被測量進行多次測量過程中,出現某種保持恆定或按確定的方法變化的誤差,就是系統誤差。
減小系統誤差的方法:
1、在測量結果中進行修正。對於已知的恆指系統誤差,可以用修正值對測量結果進行修正;對於變值系統誤差,設法找出誤差的變化規律,用修正公式或修正曲線對測量結果進行修正;對於未知系統誤差,則按隨機誤差進行處理。
2、消除系統誤差的根源。在測量之前,仔細檢查儀表,正確調整和安裝;防止外界干擾;選好觀測位置消除視差;選擇環境條件比較穩定時讀數等。
3、在測量系統中採用補償措施。找出系統誤差規律在測量過程中 自動消除系統誤差。
4、實時反饋修正。由於自動化測量技術及計算機的應用,可用實時反饋修正的辦法來消除復雜的變化的系統誤差。在測量過程中,用感測器將這些誤差因素的變化,轉換成某種物理量形式(一般為電量),及時按照其函數關系,通過計算機算出影響測量結果的誤差值,並對測量結果作實時的自動修正。