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1.4 误差分析与消除
真值是被测量在特定时间和环境下的真实数值,通常是指按定义在规定条件下得到的量值。测量时即使釆用精度最高的测量器具,并且没有人为错误,要测得真值也是不可能的。由于科学水平的限制,如测量器具本身在制作时就不可能与真值完全一致,更何况人们在测量时还可能引起其他差错。因此,实验中测得的值和它的客观真值并不一致,这样就会产生误差。误差自始至终存在于一切科学实验和测量过程之中,这就是误差公理。为了获得准确度高的测量结果,排除和减小各种误差是非常重要的。
误差常有以下几种类型。
(1)理论误差
由于依据的理论不严密或计算公式过于简化等而导致与真值有差别者,称为理论误差。
(2)仪器误差
仪器误差是仪器本身因电气或机械结构不完善而引起特有的误差。它包含了仪表制造厂商所保证的误差及使用年限所附加的偏差。如磁电系仪表运动部分的摩擦阻力,仪表测量前无调零,指针式仪表的非线性刻度引起的误差等,如图1-3所示。通过合理的设计、测量步骤,定期地调整和适当的校正装置校验后,获得校正因数或校正表来加以校正,即可以消除该误差。
图1-3
图1-3 仪器误差
(3)人为误差
由于测量者的分辨力、疲劳程度、固有习惯及对仪器的安装、调节、使用不当等因素而错误读取或记录数据等人为的疏忽所引起的误差,如图1-4所示。
图1-4 人为误差
为避免人为误差,必须由测试人员细心地读取和记录数据,并再做两三次或更多次的测量来加以消除。同时,在测量中,应严格按技术规范使用仪器,并且不断提高实验技巧,以减少或消除人为误差。