补偿系统误差的测量方法

⑴ 什么是系统误差简述其特点与减免方法

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。
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。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。
一些系统误差可以消除，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。
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。
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。

⑵ 简述消除或削弱系统误差的典型测量技术有哪几种

(1)零示法，(2)替代法， (3)补偿法，（4）对照法 ，(5)微差法，（6）交叉读数法。
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。前者称为定值系统误差，后者称为变值系统误差。

⑶ 消除系统误差的测量方法是什么

同意，无论科技怎么发达，系统误差消除不了，只能减少，偶然误差也不能消除，只是减少或者通过一定的方法消除，误差普遍存在

⑷ 常用哪些方法消除系统误差

消除系统误差的方法有：交换法、替代法、补偿法、对称测量法、半周期偶数测量法、组合测量法。

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。

⑸ 用补偿法消除伏安法测电阻的系统误差里的相对不确定度怎么计算

摘要:实验中的系统误差，主要有两个来源:一是由于测量仪器本身有某种倾向的偏差;另一方面是由于测量原理的近似性或测量方法与理论要求的不一致。任何一种系统误差产生的原因，并设法加以较正，就能减小系统误差的影响，但完全发现和减少实际存在的系统误差是比较困难的工作。在实际工作中，需要对整个实验所依据的原理、方法、测量步骤、使用的仪器、仪表等可能引起系统误差的因素进行详尽，并通过标准仪器，改进实验装置和实验方法，或对测量结果进行理论上的修正来尽可能地减少系统误差。
关键词:物理实验 系统误差 误差 测量原理 修正方法 探测法
在物理实验课中，用“伏安法”测未知电阻是电学里的一个最基本的实验，其实验的目的是，掌握用伏安法测量电阻及其误差法的基本方法。
关于实验中的系统误差及偶然误差的初步知识，在实验教材中已提出并在某些实验中有所，在某些实验中还要求做些修正。系统误差，主要有两个来源:一是由于测量仪器本身有某种倾向的偏差，例如砝码本身质量不准;天平不等臂;电流表或电压表不准;温度计指示值偏大或偏小等等。另一方面是由于测量原理的近似性或测量方法与理论要求的不一致。例如，实验原理中忽略了某些次要因素，也会使经过计算所得的结果偏离实际。如在牛顿第二定律的实验中，牵引小车的砝码只按重量而不按质量计算;测量重力时不考虑空气的浮力;测量热量时没有考虑与环境的热交换;测量电路中的电流或电压时没有考虑电流表的降压作用和电压表的分流等等。有时观测者的操作也会引入倾向性的误差，如有人读数总是习惯性的偏高或偏低;用停表测时间时，有的人总是习惯性的超前或习惯性的落后按表等等。
实践和理论都证明，偶然误差在多次测量中偏大及偏小的机会是均等的，因而多次测量结果的平均值就接近于真实值，求平均值及作图线的方法，都是为了对偶然误差进行修正。但是系统误差在一定原理、一定仪器、一定的观察者，偏大或偏小却与测量次数无关，不能采用平均值的方法修正。因此，任何一种系统误差产生的原因，并设法加以较正，就能减小系统误差的影响，但完全发现和减少实际存在的系统误差是比较困难的工作。在实际工作中，需要对整个实验所依据的原理、方法、测量步骤、使用的仪器、仪表等可能引起系统误差的因素进行详尽，并通过标准仪器，改进实验装置和实验方法，或对测量结果进行理论上的修正来尽可能地减少系统误差。
(一)用电流表内接法测量未知电阻阻值时，由电流表所引起的系统误差及其修正方法:
1、如图所示电路，在电流表内接法中，由于电压表的电压值U包括了电流表两端的电压。因此，测量值要大于被测电阻的实际值，设电流表的内阻为RA，待测电阻为RX，则:
R=U/I=RA+RX 或:RX=R﹣RA……………①
2、根据误差理论，测量的相
对误差为:
△=(R﹣RX)/RX × %

=(RA+RX﹣RX)/RX ×%

=RA/ RX ×%………②

∴RX=RA/△………………③

①、②两式可知:用电流表内接法测量未知电阻，会出现正误差，即测量值R大于真实值RX。
①式的用途:若由以上实验测出R，只要减去RA，即得到RX，可以很方便地对系统误差进行修正。因此，应当把电流表的内阻值标在表盘上，或测出后写到胶布上，贴到表上。
②式的用途:当需要估计测量的系统误差时，在实际测量前可据此式计算出来，据此式，当RA＜＜RX时，△→0，误差可以忽略。所以电流表内接法适于测阻值较大的电阻。
③式的用途:当我们限定系统误差△不得超过多少时，就可以用③式，计算适合此法测试的电阻范围。
值得我们关注的是，在实际工作中，通常要综合考虑各个方面。例如测量电阻值，从减小误差角度希望RA越小越好。但是，这样电流表的灵敏度就相对较小，为了减小偶然误差，要求指针转动到满刻度的2/3以上为好，不过这时很可能实际通过的电流已超过了待测电阻允许通过的电流值。因此一般而言，高阻值的电阻的功率与低阻值的电阻功率相同时，耐过载的能力是更差的，强电流测量时因过载而容易烧坏，在实际测量中应该注意到这一事项。
(二)用电流表外接法测量未知电阻时，由电压表引起的系统误差及其修正方法。
1、如图所示电路，在电流表外接中，由于电流表测出的电流包括了流过的电压表的电流。因此，测量值要小于被测电阻的实际值，设电压表内阻为R，通过的电流为I，则:
RX=U/(I﹣I)=U/(I﹣U/R)………………④

2、根据误差理论，相对误差为:
△= ×%= ×%

=- ×%= ×%……⑤

∴RX= = ………………⑥

④、⑤两式可知:用电流表内接法测量未知电阻，会出现负误差，即测量值R小于真实值RX。
④式的用途:若由以上实验测出R，只要代人R，即得到RX，可以很方便地对系统误差进行修正。因此，应当把电压表的内阻值标在表盘上，或测出后写到胶布上，贴到表上。
⑤式的用途:当需要估计测量的系统误差时，在实测前可据此式计算出来，据此式，当RX＜＜R时，△→0，误差可以忽略。所以电流表内接法适于测阻值较小的电阻。
⑥式的用途:当我们限定系统误差△不得超过多少时，就可以用⑥式计算适合此法测试的电阻范围。
但是，在实际测量的过程中，不一定都能事先知道待测电阻的大概阻值，也不一定很清楚RA和R的大小。为了快速、准确地确定一种较好的接法，这种方法便就是探测法。
其步骤如下:
①将待测电阻R与电流表、电压表如图所示接好,并将电压 表的一根接线K空出;
②将K先后触碰电流表的两个接线a、b;
③比较两次触碰中两个电表的示数变化情况:若电压表读数变化显着，说明电流表分压作用明显，应使用外接法，K接a;若电流表示数变化显着，说明电压表的分流作用明显，应使用内接法，K接b。

总之，用“伏安法”测量未知电阻，应当结合电表的参数及待测电阻的大小选择恰当的电路接法，以便减少系统误差，或对系统误差进行修正，以便我们能真正的达到实验目的。

[参考文献]
1、《大学物理实验》 武汉理工大学出版社
2、《物理实验参考书》 教育社出
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⑹ 系统误差有哪些检验方法

系统误差：由于某种确定的原因引起的，一般有固定的大小和方向，重复测定时重复出现。
①方法误差
②试剂误差
③仪器误差
④操作误差
2.偶然误差：即随机误差，由偶然原因引起的。偶然误差服从正态分布规律。由电压、空气湿度等引起。
3.提高分析准确度、减小分析误差的主要方法：
①选择合适的分析方法
②减少测量误差
③增加平行测数
④消除测量过程中的系统误差
校准仪器
对照试验回收试验空白试验4.有效数字的处理：四舍六入五成双5.有效数字的处理：四舍六入五成双6.可疑数据的取舍
①G检验法
②4
d法
7.相关与回归
①直线回归③计算相关系数

⑺ 如何对系统误差进行判决和校正求解

判断是否是系统误差的方法大致有四种方法。第一种采用实验对比法，就是用一种精度高级别的仪器去测量精度低些的对象；第二种是剩余误差测量法，就是说测量的值与平均值之间的值按照一定值而变化；第三种是按照计算偏差或者贝塞尔公式，通过比较标准误差方法；第四种是计算数据法，看测量的数据是否满足随机误差和粗大误差，如果不是那么就是系统误差的情况，当然不可能不会出现误差的。
矫正系统误差的方法。一种是补偿法，就是说用一种产生与原来误差相反的元件补偿；第二种是差动法，显然是用电桥法；第三种是比值补偿法，就是说用分压及放大器把比值变化一定值的方法；第四种方法是测量数据补偿法，就是说通过多次测量，得到规律，人为的给一定的值补偿。
以上就是这个系统误差问题的一点点总结，以后不足再补充。
以下各项措施中，可以消除分析测试中的系统误差的是（a、进行仪器校正）。

⑻ 系统误差的来源有哪些

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。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、操作误差。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。

4、试剂误差。指由于所用蒸馏水含有杂质或所使用的试剂不纯所引起的测定结果与实际结果之间的偏差。

(8)补偿系统误差的测量方法扩展阅读：

消除方法

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。

⑼ 技术测量:什么是系统误差系统误差的处理方式有哪些

系统误差是与分析过程中某些固定的原因引起的一类误差，它具有重复性、单向性、可测性。即在相同的条件下，重复测定时会重复出现，使测定结果系统偏高或系统偏低，其数值大小也有一定的规律。例如，测定的结果虽然精密度不错，但由于系统误差的存在，导致测定数据的平均值显着偏离其真值。如果能找出产生误差的原因，并设法测定出其大小，那么系统误差可以通过校正的方法予以减少或者消除，系统误差是定量分析中误差主要来源。
在对同一被测量进行多次测量过程中，出现某种保持恒定或按确定的方法变化的误差，就是系统误差。
减小系统误差的方法：
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。