第4节 测量误差

1) 系统误差
  在规定条件下,绝对值和符号保持不变或按某一确定规律变化的误差,称为系统误差。绝对值和符号不变的系统误差,称为定值系统误差;绝对值和符号按某一确定规律变化的系统误差称为变值系统误差。
  产生系统误差的原因是固定不变或按确定规律变化的因素。例如,在微差测量中,调零量块的示值误差所引起的测量误差为定值系统误差,它对各次测得值的影响是相同的;指示表的指针与度盘的偏心所引起的测量误差为变值系统误差,因为当指针处在不同位置时,其测量误差是不同的,但却有确定的规律(正弦规律)。
  对于已定的系统误差,可以从测得值中予以消除或修正,即由测得值中减去已定系统误差。对于未定的系统误差,由于不易从测得值中消除,因而造成测得值的分散,所以要用不确定度给出估计。

2)随机误差
  在一定条件下,以不可预知的方式变化的误差称为随机误差。
  所谓不可预知,是指对某一次测量,随机误差的出现无规律可循。但对于多次重复测量,随机误差与其他随机事件一样具有统计规律。
  随机误差是由测量过程中未加控制又不起显著作用的多种随机因素造成的。温度波动、测量力不稳定、测量器具传动机械中的油膜引起的停滞、视差等,都是产生随机误差的因素。
  随机误差不可能完全消除。在测量结果中用测量不确定度表示其在一定置信水平下的分布范围。

3)偶然误差
  明显超出规定条件下预期的误差称为偶然误差,也称粗大误差。
  偶然误差是由某种非正常的原因造成的,如读数错误、温度的突然变动、记录错误等。
  含有偶然误差的测得值会显著偏离其他正常的测得值,应根据误差理论,按一定的规则予以剔除。
  应该注意,同一误差因素对测得值可能产生随机误差,也可能产生系统误差。例如在微差测量中调零量块的尺寸。当按“级”使用时,量块的实际尺寸是未知的,在相同规格的量块中任选一块对仪器调零,则其误差具有随机性。如果对已选定的量块进行检定并获知其实际尺寸则可对测得值进行修正,就属于定值系统误差。
  因此,应该认真分析误差来源和测量过程,才能正确判断误差性质,从而采取相应的处理方法。

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