1、第1章 傳感與檢測技術(shù)基礎(chǔ)1.1 傳感器的基礎(chǔ)知識1.1.1 傳感器的概念1.傳感器的定義我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T76652005 傳感器通用術(shù)語中對傳感器的定義是：“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成?！泵舾性⊿ensing Element）是指傳感器中能直接感受（或響應(yīng)）被測量的部分。轉(zhuǎn)換元件（Transduction Element）指傳感器中能將敏感元件感受（或響應(yīng)）的被測量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測量的電信號部分。當(dāng)輸出為規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信號（15V、420mA）時，則稱為變送器（Transducer）。2.傳感器的組成傳感器通常由敏

2、感元件、轉(zhuǎn)換元件及測量電路組成，有時還加上輔助電源，如圖 1-1 所示。一種氣體壓力傳感器，圖中膜盒2的下半部與殼體1固接，上半部通過連桿與磁芯4相連，磁芯4置于兩個電感線圈3中，后者接入轉(zhuǎn)換電路5。這里的膜盒就是敏感元件，其外部與大氣壓力Pa相通，內(nèi)部與被測量壓力P相通。當(dāng)P變化時，引起膜盒上半部移動，即輸出相應(yīng)的位移量。轉(zhuǎn)換元件是可變電感線圈3，它把輸入的位移量轉(zhuǎn)換成電感的變化。敏感元件是傳感器的核心，也是研究、設(shè)計和制作傳感器的關(guān)鍵。1.1.2 傳感器的分類1）按工作原理分類 按照傳感器工作原理的不同，可分電阻式、電感式、電容式、壓電式、光電式、熱電式、波式和輻射式等傳感器。2）按被測量

3、分類 按被測量的性質(zhì)進(jìn)行分類，有利于準(zhǔn)確表達(dá)傳感器的用途，方便使用者選用。如按被測量的不同，可分為位移、力、力矩、轉(zhuǎn)速、振動、加速度、溫度、壓力、流量、流速等傳感器。3）按傳感器轉(zhuǎn)換能量供給形式分類 可分為能量變換型（發(fā)電型）和能量控制型（參量型）兩種。4）按傳感器工作機(jī)理分類 可分為結(jié)構(gòu)型傳感器和物性型傳感器。1.1.3 傳感器的命名及代號1. 傳感器的命名根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) GB /T76662005 規(guī)定，一種傳感器產(chǎn)品的全稱由“主題詞 + 四級修飾語”構(gòu)成。主題詞 傳感器；一級修飾語 被測量，包括修飾被測量的定語；二級修飾語 轉(zhuǎn)換原理，一般可后綴以“式”字；三級修飾語 特征描述，指必須強(qiáng)調(diào)的

4、傳感器結(jié)構(gòu)、性能、材料特征、敏感元件及其他必要的性能特征，一般可后綴以“型”字；四級修飾語 主要技術(shù)指標(biāo) （ 如量程、精度、靈敏度等 ） 。2. 傳感器的代號國家標(biāo)準(zhǔn) GB /T7666 2005 規(guī)定，一種傳感器的代號應(yīng)包括以下四部分： 主稱傳感器，代號C；被測量用一個或兩個漢語拼音的第一個大寫字母標(biāo)記；轉(zhuǎn)換原理用一個或兩個漢語拼音的第一個大寫字母標(biāo)記；序號用一個阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)記，廠家自定，用來表征產(chǎn)品設(shè)計特性、性能參數(shù)、產(chǎn)品系列等。 例如CWYYB10傳感器，C：傳感器主稱，WY：被測量是位移；YB：轉(zhuǎn)換原理是應(yīng)變式，10：傳感器序號。1.1.4 傳感器的基本特性傳感器的特性一般是指輸出與輸

5、入之間的關(guān)系，可用數(shù)學(xué)函數(shù)、坐標(biāo)曲線、圖表等方式表示。根據(jù)被測量狀態(tài)的不同，傳感器的特性可分為靜態(tài)特性和動態(tài)特性。靜態(tài)特性是指當(dāng)輸入量為常量或變化極慢時，即被測量處于穩(wěn)定狀態(tài)時的輸入、輸出關(guān)系。動態(tài)特性是指輸入量隨時間快速變化（如機(jī)械振動）時，傳感器的輸入、輸出關(guān)系。由于動態(tài)特性的研究方法與控制理論中介紹的研究方法相似，本書不再重復(fù)介紹，這里僅介紹傳感器靜態(tài)特性的一些指標(biāo)。（1）測量范圍與量程每種傳感器都有其測量范圍，是由該傳感器組成的測量系統(tǒng)（或測量儀表）按規(guī)定的精度測量被測量，所能測量出的最大值稱為測量上限值，用xmax表示，所能測量出的最小值稱為測量下限值，用xmin表示，測量下限值與測

6、量上限值之間的范圍稱為測量范圍。 傳感器的量程可用測量范圍的大小來表示，即量程就是傳感器測量上限值與測量下限值的代數(shù)差。測量下限值xmin與測量上限值xmax對應(yīng)的輸出值分別為輸出下限值ymin和輸出下限值ymax，則滿量程輸出值記為（2）線性度傳感器的線性度是指傳感器的輸出與輸入之間關(guān)系的線性程度。輸出與輸入關(guān)系可分為線性特性和非線性特性。從傳感器的性能看，希望具有線性關(guān)系，即具有理想的輸入輸出關(guān)系。但實際遇到的傳感器大多為非線性，如果不考慮遲滯和蠕變等因素，傳感器的輸出與輸入關(guān)系可用一個多項式表示 如果傳感器非線性的方次不高，輸入量變化范圍較小時，可用一條直線（切線或割線）近似地代表實際曲

7、線的一段，使傳感器輸出、輸入特性線性化。所采用的直線稱為擬合直線。實際特性曲線與擬合直線之間的偏差稱為傳感器的非線性誤差（或線性度），通常用相對誤差L表示，即 由此可見，非線性誤差的大小是以一定的擬合直線為基準(zhǔn)直線而得出的。擬合直線不同，非線性誤差也不同。所以，選擇擬合直線的主要出發(fā)點，應(yīng)是獲得最小的非線性誤差。另外，還應(yīng)考慮使用是否方便，計算是否簡便。 圖1-4所示是常用的幾種直線擬合方法。理論擬合：擬合直線為傳感器的理論特性，與實際測試值無關(guān)，如圖1-4 a所示。過零旋轉(zhuǎn)擬合：常用于校正曲線過零的傳感器，如圖1-4 b所示。端點擬合：把校正曲線兩端點的連線作為擬合直線，如圖1- 4 c所示

8、。端點平移擬合：是在圖1- 4 c的基礎(chǔ)上使直線平移，移動距離為原先Lmax的1/2。 （3）靈敏度靈敏度S是指傳感器的輸出量增量y與引起的相應(yīng)輸入量增量 x的比值，即 對于線性傳感器，它的靈敏度就是它的靜態(tài)特性的斜率，即S= y/ x為常數(shù)，而非線性傳感器的靈敏度為一變量，用S=dy/dx表示，它實際上就是輸入特性曲線上某點的斜率，且靈敏度隨著輸入量的變化而變化。（4）分辨力與閾值傳感器的分辨力是指在規(guī)定測量范圍內(nèi)可能檢測出的被測量的最小變化量，是傳感器可能感受到的被測量的最小變化的能力。也就是說，如果傳感器的輸入量從某一非零值緩慢地變化，在輸入量的變化值未超過某一值時，傳感器的輸出不會發(fā)生

9、變化，只有超過某一數(shù)值后才顯示有變化，這個輸入增量稱為傳感器的分辨力。有時候該值相對滿量程輸入值的百分比表示，則稱為分辨率。如果傳感器的輸入量從零值開始緩慢地增加時，在達(dá)到某一最小值后才能測出輸出變化，這個最小值就是傳感器的閾值。閾值說明了傳感器的最小可測出的輸入量；分辨力說明了傳感器的最小可測出的輸入變化量。（5）遲滯在傳感器內(nèi)部，由于某些元器件具有儲能效應(yīng)，例如：彈性形變、磁滯現(xiàn)象、極化效應(yīng)等，使得被測量逐漸增加和逐漸減少時，測量得到的上升曲線和下降曲線出現(xiàn)不重合的現(xiàn)象，使傳感器特性曲線形成環(huán)狀，這種現(xiàn)象稱為遲滯， 遲滯誤差H以正、反向輸出量的最大偏差與滿量程輸出之比的百分?jǐn)?shù)表示，即（6）

10、重復(fù)性重復(fù)性是指傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變動時所得特性曲線間不一致的程度。各條特性曲線越靠近，說明重復(fù)性就越好。如圖 1-7 所示為輸出特性曲線的重復(fù)特性，正行程的最大重復(fù)性偏差為Rmax1，反行程的最大重復(fù)性偏差為Rmax2 。重復(fù)性偏差取這兩個最大偏差中之較大者為Rmax，再以滿量程輸出的百分?jǐn)?shù)表示，這就是重復(fù)誤差，即 （6）穩(wěn)定性穩(wěn)定性包括穩(wěn)定度和環(huán)境影響量兩方面。穩(wěn)定度是指傳感器在所有條件均不變情況下，能在規(guī)定的時間內(nèi)維持其示值不變的能力。穩(wěn)定度是以示值的變化量與時間長短的比值來表示。例如，某傳感器中儀表輸出電壓在4h內(nèi)的最大變化量為1. 2 mV，則用1.2 mV/（

11、4 h）表示為穩(wěn)定度。環(huán)境影響量是指由于外界環(huán)境變化而引起的示值的變化量。示值變化由兩個因素組成:零點漂移和靈敏度漂移。零點漂移是指在受外界環(huán)境影響后，已調(diào)零的儀表的輸出不再為零。零點漂移的現(xiàn)象，在測量前是可以發(fā)現(xiàn)的，應(yīng)重新調(diào)零，但在不間斷測量過程中，零點漂移是附加在讀數(shù)上的，因而很難發(fā)現(xiàn)。1.1.5 傳感器的標(biāo)定1. 傳感器的靜態(tài)標(biāo)定傳感器的靜態(tài)特性是在靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行標(biāo)定的。靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件主要包括：沒有加速度、振動、沖擊（除非這些參數(shù)本身就是被測量）及環(huán)境溫度一般為室溫（205）、相對濕度不大于 85%、氣壓為（1017）kPa 等條件。靜態(tài)標(biāo)定主要用于檢驗測試傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)，如靈敏

12、度、線性度、遲滯和重復(fù)性等。各種傳感器的標(biāo)定方法不同，一般傳感器靜態(tài)標(biāo)定步驟如下： 將傳感器的測量范圍（全量程）分成若干等間距點。 根據(jù)傳感器測量范圍的分點情況，由小到大，逐點遞增輸入標(biāo)準(zhǔn)量值，并記錄下與各點輸入值相對應(yīng)的輸出值。然后再將輸入量由大到小逐點遞減，并記錄下與各點輸入值對應(yīng)的輸出值。 重復(fù)上述兩步，對傳感器進(jìn)行正、反行程多次重復(fù)測量（一般為 310 次），將得到的輸出、輸入測試數(shù)據(jù)用表格列出或畫成曲線。 對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，根據(jù)處理結(jié)果就可以確定出傳感器的靈敏度、線性度、遲滯和重復(fù)性等靜態(tài)特性指標(biāo)。2. 傳感器的動態(tài)標(biāo)定一些傳感器除了靜態(tài)特性必須滿足要求外，其動態(tài)特性也必須滿足要求

13、。因此，在靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定后還需進(jìn)行動態(tài)標(biāo)定。動態(tài)標(biāo)定是檢驗測試傳感器的動態(tài)性能指標(biāo)，如動態(tài)靈敏度、固有頻率和頻率響應(yīng)范圍等。傳感器進(jìn)行動態(tài)標(biāo)定時，需要有一標(biāo)準(zhǔn)信號對它激勵，常用的標(biāo)準(zhǔn)信號有兩類：一是周期函數(shù)，如正弦波等。另一是瞬變函數(shù)，如階躍波等。用標(biāo)準(zhǔn)信號激勵后得到傳感器的輸出信號，經(jīng)分析計算、數(shù)據(jù)處理，便可以決定其頻率特性，即頻率響應(yīng)函數(shù)、幅頻特性和相頻特性、阻尼和動態(tài)靈敏度等。1.2檢測技術(shù)基礎(chǔ)知識當(dāng)今傳感器檢測技術(shù)早已無處不在，如商場、銀行的自動門，酒店自動升降電梯，洗手間的自動水龍頭等都應(yīng)用了傳感器檢測與控制技術(shù)。 如何有效地利用傳感器實現(xiàn)各種參數(shù)的自動檢查和精確測量，則是整個自動控制

14、系統(tǒng)的基礎(chǔ)。為了更好地掌握傳感器檢測技術(shù)的相關(guān)知識，需要對檢測技術(shù)的基本概念、基本測量方法、檢測系統(tǒng)的組成、測量誤差及數(shù)據(jù)處理等方面的理論及工程應(yīng)用進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究，只有了解和掌握了這些基本理論，才能更有效地完成檢測任務(wù)。1.2.1檢測系統(tǒng)的組成1.檢測的概念檢測就是人們借助于儀器、設(shè)備，利用各種物理效應(yīng)，采用一定的方法，將被測量的有關(guān)信息通過檢查與測量獲取定性或定量信息的過程。這些儀器和設(shè)備的核心部件就是傳感器。檢測包含檢查與測量兩個方面，檢查往往是獲取定性信息，而測量則是獲取定量信息。檢測技術(shù)是以研究檢測系統(tǒng)中的信息提取、信息轉(zhuǎn)換以及信息處理的理論與技術(shù)為主要內(nèi)容的一門應(yīng)用技術(shù)學(xué)科。檢測技術(shù)

15、主要研究被測量的測量原理、測量方法、檢測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理等方面的內(nèi)容。2.檢測系統(tǒng)一個完整的檢測系統(tǒng)，首先應(yīng)獲得被測量的信息，并通過信號變換電路轉(zhuǎn)換把被測量的信號變換為電量，然后進(jìn)行一系列的處理，再用指示儀或顯示儀將信息輸出，或由計算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理等。檢測系統(tǒng)的組成如圖所示。1.2.2 測量方法1.測量測量是人們借助專門的技術(shù)和設(shè)備，通過實驗的方法，把被測量與單位標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，以確定出被測量是標(biāo)準(zhǔn)量的多少倍數(shù)的過程，所得的倍數(shù)就是測量值。2. 測量方法測量方法對檢測系統(tǒng)是十分重要的，它直接關(guān)系到檢測任務(wù)是否能夠順利完成。對于測量方法，從不同的角度出發(fā)，可有不同的分類方法。（1）直接測量、間接

16、測量和組合測量1）直接測量在使用儀表進(jìn)行測量時，對儀表讀數(shù)不需要經(jīng)過任何運(yùn)算，就能直接表示測量所需要的結(jié)果，稱為直接測量。 2）間接測量有的被測量無法或不便于直接測量，這就要求在使用儀表進(jìn)行測量時，首先對與被測物理量有確定函數(shù)關(guān)系的幾個量進(jìn)行測量，然后將測量值代入函數(shù)關(guān)系式，經(jīng)過計算得到所需的結(jié)果，這種方法稱為間接測量。3）組合測量 在應(yīng)用儀表進(jìn)行測量時，若被測物理量必須經(jīng)過求解聯(lián)立方程組，才能得到最后結(jié)果，則稱這樣的測量為組合測量（又稱聯(lián)立測量）。（2）偏差式測量、零位式測量與微差式測量用儀表指針的位移（即偏差）決定被測量的量值，這種測量方法稱為偏差式測量。零位式測量是用指零儀表的零位指示檢

17、測測量系統(tǒng)的平衡狀態(tài)，在測量系統(tǒng)平衡時，用已知的標(biāo)準(zhǔn)量決定被測量的量值的測量方法。微差式測量是綜合了偏差式測量與零位式測量的優(yōu)點而提出的一種測量方法。它將被測量與已知的標(biāo)準(zhǔn)量相比較，取得差值后，再用偏差法測得此差值。（3）等精度測量與非等精度測量在整個測量過程中，若影響和決定測量精度的全部因素（條件）始終保持不變，如由同一個測量者，用同一臺儀器，采用同樣的方法，在同樣的環(huán)境條件下對同一被測量進(jìn)行多次重復(fù)測量，稱為等精度測量。在實際中，很難做到這些因素（條件）全部始終保持不變，所以一般情況下只是近似地認(rèn)為是等精度測量。用不同精度的儀表或不同的測量方法，或在環(huán)境條件相差很大的情況下對同一被測量進(jìn)行

18、多次重復(fù)測量稱為非等精度測量。（4）靜態(tài)測量與動態(tài)測量被測量在測量過程中認(rèn)為是固定不變的，這種測量稱為靜態(tài)測量。靜態(tài)測量不需要考慮時間因素對測量的影響。 若被測量在測量過程中是隨時間不斷變化的，這種測量稱為動態(tài)測量。1.2.3 測量誤差及分類1. 測量誤差測量誤差就是測量值與真實值之間的差值，它反映了測量的精度。測量誤差可用絕對誤差表示，也可用相對誤差表示。2.誤差的表示方法（1）絕對誤差絕對誤差是指測量值與真值之間的差值，它反映了測量值偏離真值的多少，即 由于真值的不可知性，在實際應(yīng)用時，常用以下三種真值代替理論真值約定真值相對真值（2）相對誤差1）實際相對誤差。實際相對誤差是指絕對誤差與被

19、測量真值A(chǔ)0的百分比，用A表示，即2）示值（標(biāo)稱）相對誤差。示值相對誤差是指絕對誤差與被測量實際值A(chǔ)x的百分比，用x表示，即 3）引用（滿度）相對誤差。引用相對誤差是指絕對誤差與儀表滿度值A(chǔ)m的百分比，用m表示，即 上式中，當(dāng)取最大值m時，滿度其滿度相對誤差常被用來確定儀表的準(zhǔn)確度等級S，即根據(jù)準(zhǔn)確度等級S及量程范圍，可以推算出該儀表可能出現(xiàn)的最大絕對誤差m。準(zhǔn)確度等級S規(guī)定取一系列標(biāo)準(zhǔn)值。我國模擬儀表有下列7種等級：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0?！纠?-1 】某壓力表精度為2.5級，量程為01.5MPa，測量結(jié)果顯示為0.70MPa，試求：1）可能出現(xiàn)的最大滿度相對

20、誤差m；2）可能出現(xiàn)的最大絕對誤差m為多少kPa?3）可能出現(xiàn)的最大示值相對誤差x。3.測量誤差的分類（1）按誤差表現(xiàn)的規(guī)律劃分根據(jù)測量數(shù)據(jù)中的誤差所呈現(xiàn)的規(guī)律，將誤差分為三種，即系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差。這種分類方法便于測量數(shù)據(jù)的處理。1）系統(tǒng)誤差2）隨機(jī)誤差3）粗大誤差（2）按被測量與時間關(guān)系劃分按被測量與時間關(guān)系，將誤差劃分為靜態(tài)誤差和動態(tài)誤差。1）靜態(tài)誤差。 在被測量不隨時間變化時所產(chǎn)生的誤差稱為靜態(tài)誤差。前面討論的誤差多屬于靜態(tài)誤差。2）動態(tài)誤差當(dāng)被測量隨時間迅速變化時，系統(tǒng)的輸出在時間上不能與被測量的變化精確吻合，這種誤差稱為動態(tài)誤差。例如，將水銀溫度計插入100沸水中，水銀柱

21、不可能立即上升到100。如果此時就記錄讀數(shù)，必然產(chǎn)生誤差。1.2.4 測量數(shù)據(jù)的處理1隨機(jī)誤差的分析與處理（1）隨機(jī)誤差的原因和特性 隨機(jī)誤差就單次測量而言是無規(guī)律的，其大小、方向不可預(yù)知。但當(dāng)測量次數(shù)足夠多時，隨機(jī)誤差的總體服從數(shù)理統(tǒng)計規(guī)律。隨機(jī)誤差是由很多暫時未能掌握或不便掌握的因素所構(gòu)成，主要有以下幾個方面：1）測量裝置方面的因素：零部件配合的不穩(wěn)定性、零部件的變形、零件表面油膜不均勻、摩擦、電路參數(shù)的不穩(wěn)定等。2）測量環(huán)境方面的因素：溫度的微小波動、濕度與氣壓的微量變化、光照強(qiáng)度變化、供電電壓波動及電磁場變化等。3）測量人員方面的因素：瞄準(zhǔn)、讀數(shù)的不穩(wěn)定等。具有正態(tài)分布的隨機(jī)誤差如圖1

22、-10所示，它具有以下四個特征:對稱性。絕對值相等的正、負(fù)誤差出現(xiàn)的機(jī)會大致相等。單峰性。絕對值越小的誤差在測量中出現(xiàn)的概率越大。有界性。在一定的測量條件下，隨機(jī)誤差的絕對值不會超過一定的界限。抵償性。在相同的測量條件下，當(dāng)測量次數(shù)增加時，隨機(jī)誤差的算術(shù)平均值趨向于零。 （2）評價隨機(jī)誤差的指標(biāo)隨機(jī)誤差是按正態(tài)分布規(guī)律出現(xiàn)的，具有統(tǒng)計意義，通常以測量數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值 和均方根誤差 作為評價指標(biāo)。1） 算術(shù)平均值。在實際測量時，真值 A 一般無法得到。所以只能從一系列測量值xi找一個接近真值 A 的數(shù)值作為測量結(jié)果，這個值就是算術(shù)平均值 2）標(biāo)準(zhǔn)誤差 （ 又稱均方根誤差 ） 。上述的算術(shù)平均值是

23、反映隨機(jī)誤差的分布中心，而標(biāo)準(zhǔn)誤差則反映隨機(jī)誤差的分布范圍。標(biāo)準(zhǔn)誤差越大，測量數(shù)據(jù)的分散范圍也越大，所以標(biāo)準(zhǔn)誤差 可以描述測量數(shù)據(jù)和測量結(jié)果的精度，是評價隨機(jī)誤差的重要指標(biāo)。圖1-11為三種不同 的正態(tài)分布曲線。由于在實際應(yīng)用中用算術(shù)平均值代替真值A(chǔ)0，所以通常通過殘余誤差來求得標(biāo)準(zhǔn)誤差。所謂殘差，是指測量值與該被測量的算術(shù)平均值之差，用 。設(shè)對某一被測量進(jìn)行了 n 次等精度測量，則標(biāo)準(zhǔn)誤差 可表示為2系統(tǒng)誤差的分析與處理（1）系統(tǒng)誤差原因系統(tǒng)誤差原因可以從以下幾個方面進(jìn)行分析考慮。 1）所用傳感器、測量儀表或組成元件是否準(zhǔn)確可靠。比如傳感器或儀表靈敏度不足，儀表刻度不準(zhǔn)確，變換器、放大器等性

24、能不太優(yōu)良，由這些引起的誤差是常見的誤差。2）測量方法是否完善。如用電壓表測量電壓，電壓表的內(nèi)阻對測量結(jié)果有影響。3）傳感器或儀表安裝、調(diào)整或放置是否正確合理。例如:沒有調(diào)好儀表水平位置，安裝時儀表指針偏心等都會引起誤差。4）傳感器或儀表工作場所的環(huán)境條件是否符合規(guī)定條件。例如環(huán)境、溫度、濕度、氣壓等的變化也會引起誤差。 5）測量者的操作是否正確。例如讀數(shù)時的視差、視力疲勞等都會引起系統(tǒng)誤差。（2）發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差的方法發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差一般比較困難，下面只介紹幾種發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差的一般方法。1）實驗對比法。這種方法是通過改變產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的條件從而進(jìn)行不同條件的測量，以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差。這種方法適用于發(fā)現(xiàn)固定的

25、系統(tǒng)誤差。例如，一臺測量儀表本身存在固定的系統(tǒng)誤差，即使進(jìn)行多次測量也不能發(fā)現(xiàn)，只有用精度更高一級的測量儀表測量，才能發(fā)現(xiàn)這臺測量儀表的系統(tǒng)誤差。2）殘余誤差觀察法。這種方法是根據(jù)測量值的殘余誤差的大小和符號的變化規(guī)律，直接由誤差數(shù)據(jù)或誤差曲線來判斷有無系統(tǒng)誤差。3）理論計算法通過現(xiàn)有的相關(guān)準(zhǔn)則進(jìn)行理論計算，也可以檢驗測量數(shù)據(jù)中是否含有系統(tǒng)誤差。不過要注意這些準(zhǔn)則都有一定的適用范圍。（3）系統(tǒng)誤差的消除1）在測量結(jié)果中進(jìn)行修正。對于已知的系統(tǒng)誤差，可以用修正值對測量結(jié)果進(jìn)行修正；對于變值系統(tǒng)誤差，設(shè)法找出誤差的變化規(guī)律，用修正公式或修正曲線對測量結(jié)果進(jìn)行修正；對未知系統(tǒng)誤差，則按隨機(jī)誤差進(jìn)行處理。2）消除系統(tǒng)誤差的根源。在測量之前，應(yīng)仔細(xì)檢查儀表，正確調(diào)整和安裝;防止外界干擾影響；選好觀測位置，消除視差;選擇環(huán)境條件比較穩(wěn)定時進(jìn)行讀數(shù)等。3）在測量系統(tǒng)中采用補(bǔ)償措施找出系統(tǒng)誤差的規(guī)律，在測量過程中自動消除系統(tǒng)誤差。如用熱電偶測量溫度時，熱電偶參考端溫度變化會引起系統(tǒng)誤差，消除此誤差的辦法之一是在熱電偶回路中加一個冷端補(bǔ)償器，從而進(jìn)行自動補(bǔ)償。 4）實時反饋修正。由于自動化測量技術(shù)及微機(jī)的應(yīng)