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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。
牛顿第二定律是指质点受到外力作用时，其加速度与外力的大小成正比，与质量成反比，即：F=ma。
这个定律是物理学中非常重要的定律之一，在实验中常用来测量质点的质量和加速度。
在进行牛顿第二定律实验时，系统误差是指实验中出现的各种不确定因素导致的误差。
为了消除系统误差，我们可以采取以下方法：
1.使用精确的仪器。
应使用精确的仪器，包括精密的力计、加速度计等，以减少测量
误差。
2.增加测量次数。
应尽量增加测量次数，并对测量结果进行平均，以减少随机误差。
3.控制实验条件。
应尽量控制实验条件，包括温度、湿度、气压等因素，以减少环境
误差。
4.减小操作误差。
应经过训练，使操作人员具备良好的操作技巧，以减小操作误差。
5.合理设计实验方案。
应合理设计实验方案，确保实验流程的顺畅和高效，以减少实
验中的误差。
系统误差的处理系统误差有确定的客观规律，要在掌握其来源的基础上采取有关技术措施消除或削弱。
对于系统误差的处理只能根据具体情况采取不同的措施，因⽽需要测量者充分发挥其学识、经验和技巧⽔平进⾏处理。
由实践经验，处理系统误差要从以下⼏⽅⾯着⼿：（１）尽可能预计产⽣系统误差的来源，并在实施测量前采取措施消除或削弱其影响。
如采取恒温、稳压等措施，使有关因素的影响减⼩到可接受的程度。
（２）采⽤⼀些⾏之有效的测量⽅法，以消除或减⼩系统误差。
（３）进⾏数据处理时，检验系统误差是否仍存在。
（４）估计出残存的系统误差值或范围，确定其对测量结果的影响。
⼀、对产⽣系统误差来源的消除或削弱在开始测量前尽量发现并消除系统误差来源或防⽌测量受这些来源的影响，是消除或减弱系统误差的最好⽅法。
主要考虑以下⼀些⽅⾯。
测量原理与⽅法要尽⼒做到正确、严格，不产⽣⽅法误差或使所产⽣的⽅法误差⼩于允许范围。
例如，⽤伏安法测量电阻Ｒｘ有两种连接⽅法，如图２．１７（ａ）和（ｂ）所⽰。
如电压表与电流表的内阻分别为ＲＶ与ＲＡ，可导出：图２．１７（ａ）线路的系统误差为；图２．１７（ｂ）线路的系统误差为＋ＲＡ。
当Ｒｘ＜ＲＶ时，⽤图２．１７（ａ）接法；当Ｒｘ＞ＲＡ时，⽤图２．１７（ｂ）接法，这是减⼩系统误差的正确选择。
测量中所使⽤的仪器应按规定期限进⾏定期检定和校准并注意仪器的正确使⽤条件和⽅法，对仪器的放置位置、⼯作状态、所⽤电源情况、接地、附件和导线的使⽤及连接都应符合规定并正确合理。
注意环境对测量的影响，如温度、振动、电磁⼲扰等，可采取⼀些辅助措施减少环境条件变化所产⽣的有害影响，如散热、减振、屏蔽等。
必要时采⽤恒温、恒湿、恒压箱及屏蔽室等。
提⾼测量⼈员的素质与责任⼼，并注意改进设备与⼯作条件，以避免或减⼩⼈⾝误差。
⼆、消除或减弱系统误差的⼏种典型测量⽅法1．零⽰法零⽰法是⼀种⼴泛应⽤的测量⽅法，主要⽤于消除因指⽰仪表不准⽽造成的误差。
测量时被测物理量与标准已知量进⾏⽐较，使两者的效应互相抵消。
减免系统误差的方法
首先，要减免系统误差，我们需要对数据采集和处理过程进行严格的控制和规范。
在数据采集阶段，应确保采集设备的准确性和稳定性，避免因设备故障或不良条件导致的误差。
在数据处理过程中，应建立严格的数据处理流程和规范，确保数据的准确性和一致性。
此外，还应对数据进行多次重复实验，以验证数据的可靠性和稳定性，从而减少系统误差的影响。
其次，要减免系统误差，我们需要对实验条件和环境进行严格的控制和调节。
实验条件和环境的变化会对实验结果产生影响，导致系统误差的产生。
因此，在实验过程中，应尽量控制实验条件和环境的稳定性，避免外部因素对实验结果的影响。
同时，还应对实验条件和环境进行充分的调节和优化，以减少系统误差的产生。
此外，要减免系统误差，我们还可以采用一些先进的数据处理和分析方法。
例如，可以利用先进的数据处理软件和算法，对数据进行高效的处理和分析，提高数据处理和分析的准确性和可靠性。
同时，还可以采用一些先进的数据校正和修正方法，对数据进行精细的校正和修正，从而减少系统误差的影响。
综上所述，减免系统误差的方法包括严格控制和规范数据采集和处理过程，对
实验条件和环境进行严格的控制和调节，以及采用先进的数据处理和分析方法。
通过这些方法的应用，我们可以有效地减少系统误差的影响，提高数据处理和分析的准确性和可靠性，为科研工作和实验研究提供更加可靠的数据支持。
测量中系统误差的消除发表时间：2019-08-08T11:13:28.657Z 来源：《防护工程》2019年9期作者：朱文成[导读]尚志市检验检测中心黑龙江尚志 150600 系统误差通常是由于测量设备的缺陷，不准确或安放位置不当，环境条件变化，个人习惯以及近似计算等原因造成的。
消除或碱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 消除系统误差的措施消除系统误差对测量结果的影响是测量工作中头等重要的事情。
由于人们不可能全部掌握所有系统误差的出现规律和数值的大小，网而也就不可能全部消除它们对于测量果的影响。
但是我们应当尽可能地把已经掌握到的些规律用于消除我们所能认识到的那些系统误差。
通常可以采取如下两个措施:①事先研究系统误差的性质和大小，用加修正值的方法从测量结果中予以消除;②在测量过程中,根据系统误差的性质，选择适当的操作力法，使测得值中的系统误差在测量过程中相互抵消而不带入测量结果之中。
系统误差按其数值的表现形式，可以分为定值系统误差和变值系统误差两种。
所谓定值系统误差是测量中误差值的大小固定不变的系统误差;变值系统误差则是随着测量的进行，误差值按某一规律发生变化的一种系统误差。
定值系统误差可以用上述两种措施予以消除。
但是变值系统误差由于其数据按一定规律发生变化，所以通常不能采用加修正值的方法来消除。
2 用交换法消除系统误差将测量中的某些条件相互交换使产生系统误差的因原对测量结果相反的作用，可以消除固定的系统误差，如用电桥测电阻，电桥平衡时Rx=R0(R1/R2)。
保持R1、R2不变，把Rx、R0的位置互换，电桥再次平衡时，R0变成RO'，此时Rx=R0'(R2/R1)。
于是有:就可以消除由R1、R2带来的系统误差。
3 用加修正值的方法消除定值系统误差对于某些事先通过分析或实验可以得知系统误差数值大小的定值系统误差，可以用加修正值的方法，从测量结果中予以扣除。
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。
各类测量误差的处理方法测量误差是指测量结果与真实值之间的差异。
在各类实验和研究中，测量误差是无法完全避免的，但我们可以采取一些处理方法来减小和控制误差的影响。
1.随机误差处理方法：随机误差是指由于实验条件的不完全控制、测量仪器的精度、人为因素等造成的无规律的误差。
处理随机误差的方法包括：-重复测量法：多次重复进行测量，取平均值作为测量结果，可以减小随机误差的影响。
-统计处理法：通过统计学方法对多次测量结果进行分析，包括计算平均值、标准差、方差等指标，从而可以对随机误差进行估计和控制。
2.系统误差处理方法：系统误差是指由于测量仪器的固有偏差、环境条件的变化、实验操作的偏差等造成的一类偏倚性误差。
处理系统误差的方法包括：-校正修正法：通过针对仪器固有偏差的校正、调整仪器在适定条件下的工作，可以减小系统误差。
-误差评估法：通过对仪器精度、灵敏度、对环境因素的抵抗能力等进行评估，以减小系统误差的影响。
3.仪器误差处理方法：仪器误差是指测量仪器本身的固有误差和非理想特性对测量结果的影响。
处理仪器误差的方法包括：-选择合适的仪器：在实验中选择精度高、稳定性好、可靠性高的仪器，以减小仪器误差的影响。
-定期校准仪器：定期对仪器进行校准，以消除仪器固有误差，提高测量准确度。
4.人为误差处理方法：人为误差是指由于人为主观因素对测量过程的影响而引起的误差。
处理人为误差的方法包括：-标准化操作：制定标准化操作程序和规程，培训操作人员，提高操作技巧和经验，以减小人为误差。
-盲法操作：对于一些易受到人为影响的实验，采用盲法操作，即操作人员不知道测量目的和测量结果，以减小人为误差。
5.环境误差处理方法：环境误差是指环境条件对测量结果的影响。
处理环境误差的方法包括：-控制环境条件：在实验过程中，尽量控制环境因素的变化，如温度、湿度、气压等，以减小环境误差。
-误差补偿法：根据环境因素对测量结果的已知影响进行误差补偿，以减小环境误差的影响。
电气测量中系统误差的产生原因分析及消除方法1.仪器仪表的误差：仪器仪表在制造、校准和使用过程中都会存在一定的误差，如指示误差、滞后误差、非线性误差等。
这些误差会直接影响到测量结果的准确性。
2.环境因素的影响：环境因素如温度、湿度、电磁干扰等都会对测量系统产生影响。
例如，温度变化会导致仪器的灵敏度变化，湿度变化会导致电阻器的阻值变化，电磁干扰会产生电磁场噪声。
3.测量对象本身的特性：测量对象的非理想特性也会引起系统误差。
例如，元件的温度系数、非线性特性、频率响应不均匀等都会对测量结果产生影响。
4.测量电路的影响：测量电路的参数对测量结果也会产生一定的误差。
例如，电源电压的波动、电源电阻、线路阻抗等都会影响测量的准确性。
针对系统误差的产生原因，可以采取以下措施来消除或减小系统误差：1.使用高精度的仪器仪表：选择精度高、性能稳定的仪器仪表可以减小仪器本身的误差。
在测量之前对仪器进行校准和调整，可以提高测量的准确性。
2.控制环境因素：在测量过程中尽量控制环境因素的影响。
例如，保持温度稳定、控制湿度、避免电磁干扰等。
3.选择合适的测量方法：根据测量对象的特性选择合适的测量方法，以减小测量误差。
例如，对于频率响应不均匀的测量对象，可以采用频率补偿技术来减小误差。
4.进行校正和补偿：通过对测量系统进行校正和补偿，可以减小测量误差。
例如，使用校准仪对仪器进行周期性校准，对测量电路进行补偿等。
5.重复测量和数据处理：通过多次重复测量并进行数据处理，可以减小随机误差，并提高测量结果的准确性。
例如，采用平均法、拟合方法等。
综上所述，电气测量中的系统误差是由多种原因所引起的，可以通过选择合适的仪器仪表、控制环境因素、采用合适的测量方法、进行校正和补偿以及重复测量和数据处理等方法来消除或减小误差，提高测量结果的准确性。
减小系统误差的三种方法在现代科学技术的发展中，精度和准确性是非常重要的考量因素。
系统误差是影响精度和准确性的主要因素之一，因此减小系统误差具有非常重要的意义。
本文将介绍三种减小系统误差的方法。
方法一：校准仪器校准仪器是减小系统误差的最常见方法之一。
仪器的精度和准确性在一定程度上取决于它的校准。
因此，定期校准仪器是非常必要的。
校准仪器的方法有很多种，如零点校准、比较校准、标准物质校准等。
在校准仪器时，需要注意仪器的环境温度、湿度、电压等因素，以确保校准的准确性和可靠性。
方法二：改进测量方法改进测量方法也是减小系统误差的有效方法之一。
例如，在测量长度时，传统的方法是使用直尺或卷尺。
但由于直尺或卷尺的精度和准确性有限，因此可能会引入较大的系统误差。
为了减小这种误差，可以使用激光测距仪或光学测距仪等高精度测量仪器。
这些仪器的精度和准确性比传统的测量方法更高，可以减小系统误差的影响。
方法三：提高数据处理能力提高数据处理能力也是减小系统误差的重要方法之一。
数据处理能力包括数据采集、处理和分析等方面。
在数据采集时，需要选择高精度的传感器和数据采集设备，以确保数据的准确性和可靠性。
在数据处理和分析时，需要使用高精度的计算机和软件，以确保数据的处理和分析结果的准确性和可靠性。
通过提高数据处理能力，可以减小系统误差的影响，提高测量精度和准确性。
综上所述，减小系统误差是提高测量精度和准确性的重要方法之一。
三种减小系统误差的方法分别是校准仪器、改进测量方法和提高数据处理能力。
通过采用这些方法，可以有效减小系统误差的影响，提高测量精度和准确性。
系统误差消除三种方法
1. 校准：通过使用已知的标准来检验和调整仪器或测量设备的读数，以消除系统误差。
校准可以在设备使用前或定期进行。
例如，通过使用标准的质量量、长度测量、温度测量和其他标准测量进行校准，可以消除可重复的误差。
2. 调零：指在测量前将仪器或设备的读数归零，以消除系统误差。
例如，使用电子秤进行重量测量时，应该在测量前将秤盘置空，然后将读数调零。
3. 重叠检测：重叠检测是在相邻的测量范围内进行双重检查的方法，以消除系统误差。
例如，在实验中，可以对同一样本进行重复测量，在数据范围之间重叠的数据范围内，检查是否存在数据相关性和一致性，以消除系统误差。
减少系统误差的方法
消除或减少系统误差有两个基本方法。
一就是事先研究系统误差的性质与大小,以修正量的方式,从测量结果中予以修正;二就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。
应该指出的就是,修正值本身也有误差。
所以测量结果经修正后并不就是真值,只就是比未修正的测得值更接近真值。
它仍就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就是比较好的办法。
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。
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。
如用电桥测电阻,电桥平衡时,R X=R0(R1/R2),保持
R1、R2不变,把Rx、R0的位置互换,电桥再次平衡时,R0变成R’,
此时Rx=R0’(R2/R1)。
于就是有Rx=R0`(R2/R1),由此算出的
Rx就可以消除由R1、R2带来的系统误差。
(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。
替代法就是指直截了当地测定物理量的方法。
如:利用精密天平的称重。
设待测重量为x ,当天平达到平衡时所加砝码重量为Q ,天平的两臂长度各为l1 与l2 ,平衡时有x = Q ·l2/ ll 。
再用已知标准砝码P 代替x , 平衡时有P = Q ·l2/ l1 ,得到x = P。
若用标准砝码置换未知重量后,天平失去平衡,需加一差值△P , 才出现平衡, 这时有P + △P = Q ·l2/ l1 ,所以x = P + △P( △P 可正可负) 。
这样就可消除由于天平两臂不等而带来的系统误差。
(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。
如读数显微镜、千分尺等都存在空行程,这就是系统误差,设其为l,为消除这一误差,可从两个方向分别读数,第一次顺时针旋转,读得数据为L1,则被测量长度D
为:D=L1+l:第二次逆时针旋转读得数据为L2,则被测量长度为
D=L2-l,于就是D=(L1+L2)/2,这样系统误差l被消除,某些不等位电势、温度引起的温差电势、磁场对磁电系仪表的影响等也可以用这种办法来消除。
(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。
(7) 相对测量法:相对测量法也称为比较法,就是利用已知其精确数据的标准样品,在同样的条件下与待测样品进行对比实验。
此方法可消除一些已知或未知的系统误差。
如:早期测量摆的周期就是利用一个与待测摆周期相近的标准摆,用重合法进行比较,这样可以减小计时器、摆角、阻尼等因索引起的系统误差。
(8) 零示法:在零点、平衡点或就是相互抵偿的状态附近,实验会保持原始的条件,将免去一些附加的系统误差,而且观测往往会有较高的分辨率与灵敏度。
如:电位差计就就是利用电压补偿的原理, 实现零示的一种方法。
(9) 交替法:交替法就就是把测量对象的位置相互交替而进行两次测量。
如用平衡电桥测量未知电阻值,为消除电桥比例臂电阻值不等给测量结果带来的系统误差,可使用交替法进行测量。
(10) 累积法:用尺子去测量一张很薄的纸的厚度,就是很不准的。
如果把许多张同样的纸叠成一叠进行测量,那么就可以测得比较准
确。
令一张纸的厚度为d , 测量误差为△d , 则测量的相对误差为△d/ d ;如果把n 张纸叠起来测量, 则其总厚度为nd 。
然而,在基本相同的测量条件下, 测量误差还足d 。
于就是测量的相对误差为: △d/ ( nd) , 即相对误差减小为只测一张纸时的1/ n 。
(11)外延修正法外延修正法的基本思想就是将真实的物理实验
过程外推到进行得无限快的情况, 因而也就不存在系统误差的作用。
补充:
1、可以对仪器进行调整与检定。
2、对观测顺序进行设计,使系统误差可以全部或部分被抵消。
3、让同一个人观测全部观测值,避免换人带来的观测习惯变化带来的系统误差。
4、对电离层与对流层进行观测与建模,在观测值中进行改正,可以避免其带来的系统误差。
