系统误差的分类

系统误差产生的原因与诸多因素有关，其表现形式也多种多样。

1．按误差出现的规律分类

系统误差按出现的规律可分为恒定系统误差和变值系统误差。

1）恒定系统误差

恒定系统误差是指在整个测量过程之中，误差的大小和符号始终保持不变的系统误差。恒定系统误差随测量时间的变化为一常量。

例如，压力表和测长仪等需要调整零位的测量仪器，由于零位没有调准，使用时引起的零位误差，测量人员的视差，标准仪器误差相对被检仪器误差的影响均属恒定系统误差。

2）变值系统误差

变值系统误差是指在整个测量过程之中，误差的大小和符号按某一确定规律变化的系统误差。变值系统误差按其变化规律可分为线性系统误差、周期性系统误差和复杂规律变化系统误差三类。

（1）线性系统误差

线性系统误差是指在整个测量过程之中，误差的大小随时间或其他有关因素的变化而线性地递增或线性地递减的系统误差。

当测量仪器的量程小于被测量时，需要多次测量才能测得被测量。例如，在检定标尺时，由于检定温度偏离标准温度20℃而引起的测量误差是随被测长度而变化的线性系统误差。

（2）周期性系统误差

在整个测量过程之中，误差的大小和符号随时间或有关因素的变化而呈周期性变化的系统误差，称作周期性系统误差。

例如，圆盘指针指示型仪表（压力表、测角仪等），由于仪表装配问题，指针回转中心与表盘中心存在偏心距e，则指针在任一转角φ处引起的读数误差为ΔL＝e·sinφ。此误差变化规律符合正弦曲线规律，当指针在0℃和180℃时误差为零，而在90℃和270℃时误差绝对值最大e。又如某齿轮、光学分度头中分度盘等安装偏心引起的齿轮齿距误差、分度误差，都是属于正弦规律变化的系统误差。

（3）复杂规律变化系统误差

除上述具有典型变化规律的系统误差外，服从其他变化规律的系统误差统称为复杂规律变化的系统误差。这类误差在整个测量过程中具有确定规律，但比较复杂，有时甚至只能从经验公式或实验曲线来描述其变化规律。

图1-2 各类特征的系统误差

如对于刻度盘或标尺的刻度误差，就全量程而言，属复杂规律性的系统误差。因为虽然对各刻度点的误差的大小和符号是确定的，但对整个量程的误差变化规律只能用试验曲线表出，属复杂变化规律。

图1-2中各条曲线表示随测量过程中时间t的变化呈现出不同特征的系统误差ε，其中曲线a是恒定系统误差，曲线b是线性变化系统误差，曲线c是非线性变化系统误差，曲线d是周期性变化系统误差，曲线e是复杂规律变化系统误差。

2．按对系统误差的掌握程度分类

按对系统误差掌握的程度，系统误差又可分为已定系统误差和未定系统误差。

1）已定系统误差

在整个测量过程之中，误差的大小和符号为已知。引起这类系统误差的因素已经确切掌握，对测量结果的影响一般可利用加修正值的方法予以修正。

2）未定系统误差

在整个测量过程中，误差的大小或符号未知。影响这类误差的因素不容易掌握，误差变化呈现的规律虽有确定性，但很复杂，要想找到它往往要付出人力、物力和财力的极大代价，而通常又无此必要。但对这类误差总可估计出误差的变化区间（－e，e），即误差一般不会超过极限值e，则e称为系统误差限，又称系统效应引起的测量不确定度。

例如，在电学测量中，常遇到一些误差，其大小固定，但当电流相位反相后其符号将变更，而且在一定时间内电流相位固定但不确知。因此它属未定系统误差。