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误差的种类、来源和消除

放大字体缩小字体发布日期:2023-09-06
核心提示:在相同条件下,多次测量同一量时,误差的绝对值和符号保持恒定或遵循一定规律变化的误差。
1. 系统误差

定义:

在相同条件下,多次测量同一量时,误差的绝对值和符号保持恒定或遵循一定规律变化的误差。

举例:

在整个测量过程中,误差大小和符号均固定不变的系统误差。

某量块的零件标注的设计尺寸为10mm,实物尺寸为10.001mm,误差为-0.001mm,若零件标注的设计尺寸使用,则始终会存在-0.001mm的系统误差。

产生原因:

1)仪器误差(仪器损耗,未校正);

2)测量方法误差(采用测量方法不同;单位换算误差、样品处理方法不同(浓度、pH值、温度、作用时间等);

3)试剂差异(纯度、杂质等);

4)操作差异;

5)条件差异(实验室环境、温湿度、照明、通风等)。


消除的方法:

1)对照实验;

2)空白实验;

3)校准仪器;

4)保证试剂雷竞技百科 ;

5)采样方法、样品制备、储藏标准化;

6)注意药品或其他因素的干扰(处理因素之相互作用);

7)固定检测实验人员;

8)校正办法(找不出原因,回归方程校正)。


2. 随机误差

定义:

排除系统误差后随机发生的误差,包括偶然误差和抽样误差,具有可变性和不可避免性。

例如:
噪声干扰(包括外界噪声和仪器内部器件和零部件产生的噪声)、电磁场微变、空气扰动、地面微震、测量人员的操作微变等都可能会引起随机误差。

产生原因:

1)抽样误差(抽样样品多少、差异的误差);

2)非均匀误差(抽样样品不均匀);

3)偶然误差(由一些暂时无法控制的微小因素所造成的误差,如实验过程中微小气候与周围电磁场的微小变化、仪器性能的微小变化等);

4)分配误差(抽样样品组间分配误差)。

消除的方法:

1)随机化和对照原则;

2)增加平行测定次数;

3)交叉实验;

4)盲法。

3. 粗大误差

定义:

粗大误差是指在一定测量条件下,测量值明显偏离实际值或明显超出测定条件下预期的误差,即是明显歪曲检测结果的误差。

产生原因:

1)客观外界条件的原因

机械冲击、外界震动、供电电压突变、电磁干扰等测量条件意外的改变,引起仪器示值或被测对象位置的改变而产生粗大误差;

2)检测人员的主观原因

检测人员工作责任性不强,对仪器熟悉与掌握程度不够等原因,引起操作不当,或在检测过程中不小心、不耐心、不仔细等,从而造成错误的读数或记录错误等。

3)测量仪器内部的突然故障

若不能确定粗大误差是由上述两个原因产生时,可分析确定是否为测量仪器内部的突然故障等。

消除的方法:

含有粗大误差的检测结果称为“坏值”,坏值应想办法予以发现和剔除。

剔除粗大误差可用的方法有3σ准则,该准则要求检测结果的次数不能小于10次,否则不能剔除任何“坏值”,测量次数较少时,这种判别方法可靠性不高。而格拉布斯准则,则可以检验较少的数据。

1)拉依达准则(3σ准则)

设对被测量进行等精度测量,独立得到x1,x2,x3...xn,算出其算术平均值x及剩余误差vi=xi-x(i=1,2,...,n),并按贝塞尔公式算出标准偏差σ,若某个测量值xb的剩余误差vb(1≤b≤n),满足下式:

|vb|=|xb-x|>3σ

则认为xb是含有粗大误差值的坏值,应予剔除。

2)格拉布斯准则

用格拉布斯准则测量次数n=20~100时,判别效果好:

对某一量做多次等精度的独立测量:x1,x2,x3...xn ;

计算平均值、残余差、标准差:

将测量值xi (i=1,2,3…n) 按照从小到大进行排序,找到最小x(1)和最大值x(n)

,取定显著度a (一般0.05或者0.01),查阅下表,得到临界比较值g(0)(nα)

若g(1)(nα)≥g(0)(nα),则该值为粗大误差应该剔除掉。

编辑:songjiajie2010

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