減小測量誤差的方法總結(jié)摘要：本文通過知識回顧法、查閱資料法、總結(jié)法，介紹了測量誤差的基本概念和來源，從不同角度歸納出誤差的分類，并從如何彌補儀器缺陷、減小系統(tǒng)誤差和隨機誤差方面做詳細(xì)介紹。關(guān)鍵詞：測量誤差 誤差來源 減小誤差一、 測量誤差的概念和來源（一） 測量誤差的概念在測量時，測量結(jié)果與實際值之間的差值叫誤差。真實值是客觀存在的，是在一定時間下體現(xiàn)事物的真實數(shù)據(jù)。測量值是測量所得的結(jié)果。這兩者之間總是或多或少的存在一定的差異，就是測量誤差。（二） 測量誤差的主要來源1.外界條件外界的溫度、濕度、大氣折射等對觀測結(jié)果都會產(chǎn)生影響。2.儀器條件儀器制造產(chǎn)生的精度缺陷。3.觀測者自身條件每個人都有自己的鑒別能力，一定的分辨率和技術(shù)條件，在儀器安置、照準(zhǔn)、讀數(shù)等方面可能會產(chǎn)生誤差。二、 測量誤差的分類及簡單介紹（一） 按表示方法1.絕對誤差：是示值與被測量真值之間的差值。設(shè)被測量的真值為A0，器具的示值為x，則絕對誤差x為： x=x-A0 （1） 由于一般無法求得真值A(chǔ)0，在實際應(yīng)用中，常用精度高一級的標(biāo)準(zhǔn)器具的示值A(chǔ)代替之。X與A之差常稱為器具的示值誤差。記為：x=x-A （2）通常以此值代表絕對誤差。絕對誤差一般適用于標(biāo)準(zhǔn)器具的校準(zhǔn)。2.相對誤差：是相對誤差x與被測量的約定值之比，它較絕對誤差更能確切地說明測量精度。3.容許誤差：是根據(jù)技術(shù)條件的要求，規(guī)定某一類器具誤差不應(yīng)超過的最大范圍。（二）按誤差出現(xiàn)的規(guī)律分類1.系統(tǒng)誤差其變化規(guī)律服從某種已知函數(shù)。系統(tǒng)誤差主要由以下幾個方面引起：材料、零部件及工藝缺陷；環(huán)境溫度、濕度、壓力的變化以及其他外界干擾等。系統(tǒng)誤差表明了一個測量結(jié)果偏離真值或?qū)嶋H值的程度。系統(tǒng)誤差越小，測量就越正確。2.隨機誤差又稱偶然誤差，其變化規(guī)律未知。隨機誤差是由很多復(fù)雜因素的微小變化的總和所引起的，具有隨機變量的一切特點，在一點條件下服從統(tǒng)計規(guī)律。因此，通過多次測量后，對其總和可以用統(tǒng)計規(guī)律來描述，則可從理論上估計對測量結(jié)果的影響。隨機誤差表現(xiàn)了測量結(jié)果的分散性。在誤差理論中，常用精密度一詞來表征隨機誤差的大小。隨機誤差越小，精密度越高。3.粗大誤差是指在一定條件下測量結(jié)果顯著地偏離其實際值所對應(yīng)的誤差。在測量及數(shù)據(jù)處理中，如發(fā)現(xiàn)某次測量結(jié)果所對應(yīng)的誤差特別大或小時，應(yīng)認(rèn)真判斷誤差是否屬于粗大誤差，如是，該值應(yīng)舍去不用。三、 測量誤差的減小下面將從測量誤差的三個主要來源：儀器條件、外界條件、觀測者自身條件，進(jìn)行分析如何減小測量誤差。（一）彌補儀器缺陷由于儀器本身的缺陷帶來測量誤差，如零點偏離，為了減小測量誤差，首先就得考慮彌補儀器的缺陷。可以由以下的方法：1.替代法替代法是指在測量裝置上對某一帶測量進(jìn)行測量后，立即將帶測量與標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行交換，再次進(jìn)行測量，利用函數(shù)關(guān)系，從而得出測量的值。即在測量裝置上對某一帶測量進(jìn)行測量后，再次進(jìn)行測量，并調(diào)到同樣的情況，從而得出帶測量等于標(biāo)準(zhǔn)量。例如，用電橋測量電阻時，調(diào)平衡后，把被測電阻用可變標(biāo)準(zhǔn)電阻替換，調(diào)標(biāo)準(zhǔn)電阻 值使電橋再次達(dá)到平衡，則標(biāo)準(zhǔn)電阻的示值即為被測電阻的阻值。這樣可消除用此電橋自身可能存在的誤差。2.對稱觀測法對稱觀測法是指若有隨時間線性變化的誤差，將觀測程序?qū)δ硶r刻對稱地再做一次。例如，一只靈敏電流計零點隨時間有線性漂移，在測量讀數(shù)前記下一次零點值，取兩次零點值的平均來修正測量值。由于很多隨時間變化的誤差在短時間內(nèi)均可近似認(rèn)為是線性變化，因此對稱觀測法是一種能夠消除隨時間變化的誤差的常用方法。（二） 外界條件是引起測量誤差的重要因素外界條件，如溫度、濕度等因素，在一定程度上使得測量結(jié)果與測量值存在一定的偏差，與真實值相差甚遠(yuǎn)。因此，保持相對穩(wěn)定的測量環(huán)境是十分重要的，即每次測量時將這些外界因素的值控制在一個相對穩(wěn)定的范圍內(nèi)。（三） 觀測者自身應(yīng)注意的事項1. 熟悉掌握儀器的使用規(guī)則；2. 測量過程中，保證除實驗直接相關(guān)因素以外的所有因素趨于穩(wěn)定狀態(tài)，使得測量結(jié)果不受之影響；3. 讀數(shù)時應(yīng)保持視線水平于儀器，避免測量結(jié)果讀的誤差。四、 部分誤差種類的減小方法（一）系統(tǒng)誤差的消除方法為了進(jìn)行正確的測量，以取得可靠的數(shù)據(jù)，在測量前或測量過程中，必須盡力消除產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的來源。首先，應(yīng)檢查測量儀器本身的性能是否符合要求。例如，儀器是否有檢定合格證書，經(jīng)過長途運輸或長期未使用的儀器，在使用前應(yīng)全面進(jìn)行外觀與內(nèi)部質(zhì)量的檢查，看能否正常工作；其次，測量前應(yīng)仔細(xì)檢查儀表是否處于正常工作條件，如環(huán)境條件及安裝位置等是否符合技術(shù)要求的規(guī)定，是否經(jīng)過正確的調(diào)整等。下面是一些為了減少和消除系統(tǒng)誤差常用的方法：1.交換法在測量過程中，將引起系統(tǒng)誤差的某些條件（如被測物的位置）相互交換，而保持其他條件不變，使產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的因素對測量結(jié)果起反作用，從而抵消了系統(tǒng)誤差。2.上、下讀數(shù)法或換向法儀表測量機構(gòu)的空程或間隙等的影響會造成誤差，取上行取數(shù)和下行讀數(shù)的平均值可以消除這部分系統(tǒng)誤差。3.補償法在測量過