2.1.2 测量误差的主要来源
测量误差的来源是多方面的,概括起来主要有如下几个方面:
1)仪器误差
设计、制造或质量和精度等级上的局限性带来的仪器自身本质性的问题。
(1)标准器误差。虽然标准器是提供标准量值的测量器具,但它们本身的标称值也有误差。例如,现作为基准器用的1Ω标准电阻器仍有±0.5×10-6Ω范围的基本误差。
(2)仪器(仪表)误差。仪器(仪表)本身及其附件所引入的误差称为仪器仪表误差。常用电测量指示仪表、电子测量仪器的示值都有一定的误差。例如,仪器(仪表)本身的电气或机械性能不完善、零点偏移,刻度不准确、非线性,仪器(仪表)内部的标准量例如标准电池、标准电阻器等性能不稳定等,以及示波器的探极线等,都会含有误差,均属于仪器(仪表)误差。
(3)装备、附件误差。为测量创造必要条件或为使测量方便地进行而使用的装备、附件所引起的误差。例如,电源波形失真,三相电源的不对称,连接导线、转换开关、活动触点的使用等,都会引起误差。
(4)安置误差。测试设备和电路的安装、布置或调整不完善,达不到理想条件而产生的误差。
2)方法误差和理论误差
由测量方法不完善,所依据的理论不严密等所引起的误差,称为方法误差。理论误差是用近似的公式或近似值计算测量结果而引起的误差。例如,经验公式及公式中各系数确定的近似性,需要瞬时取样测量而实际取样间隔不为0,测量结果中未计及的一些测量过程中实际起作用的因素(如绝缘漏电)等所引起的误差。例如用普通万用表测量高内阻回路的电压,由于万用表的输入电阻较低而引起的误差。要减小该项误差,必须选择合适的测量方法。
3)人身误差
由观测者分辨能力差、视觉疲劳、缺乏责任心和固有习惯等因素所引起的误差,称为人身误差。例如,生理上的最小分辨力,对准标志读数时习惯地偏向某一方向等所造成的误差,读错刻度,操作不当,计算错误等。
提高操作技巧和改进测量方法,加强责任心,有可能削弱甚至消除人身误差。
4)环境误差
环境误差是在测量时的环境因素与要求的标准条件不一致而引起的误差。如温度、湿度、气压、电源电压、频率、震动、加速度、电磁场、无线电射线、风效应、阳光照射、透明度及空气含尘量等所引起的误差。
在测量工作中,对于误差的来源必须认真分析,采取相应措施,以减小误差对测量结果的影响。
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