實(shí)驗(yàn)中的系統(tǒng)誤差如何消除?

在日常檢測(cè)中，任何物理量的測(cè)定，都不可能是絕對(duì)準(zhǔn)確的，無(wú)論設(shè)備多么精密，方法多么正確，工作多么認(rèn)真，所得的檢驗(yàn)結(jié)果中或多或少總會(huì)有誤差，但是別急，誤差是客觀存在的，可用來(lái)衡量檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度，誤差越小，檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度越高。

??系統(tǒng)誤差的定義

??系統(tǒng)誤差(systematic error)又叫做規(guī)律誤差。

??它是在一定的測(cè)量條件下，對(duì)同一個(gè)被測(cè)尺寸進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量時(shí)，誤差值的大小和符號(hào)(正值或負(fù)值)保持不變;或者在條件變化時(shí)，按一定規(guī)律變化的誤差;在重復(fù)性條件下，對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行無(wú)限多次測(cè)量所得結(jié)果的平均值與被測(cè)量。

??產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因

??系統(tǒng)誤差是由固定不變或因素或按確定規(guī)律變化的因素所造成，主要包括以下幾個(gè)方面的因素：

??1.儀器和裝置方面的因素

??因使用的儀器本身不夠精密所造成的測(cè)定結(jié)果與被測(cè)量真值之間的偏差，如使用未經(jīng)檢定或校準(zhǔn)的儀器設(shè)備、計(jì)量器具等都會(huì)造成儀器誤差。

??或因檢測(cè)儀器和裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理上的缺點(diǎn)，如齒輪杠桿測(cè)微儀直線位移和轉(zhuǎn)角不成比例而產(chǎn)生的誤差;由儀器零件制造和安裝不正確，如標(biāo)尺的刻度偏差、刻度盤和指針的安裝偏心、天平的臂長(zhǎng)不等所產(chǎn)生的誤差。

??2.環(huán)境因素

??待測(cè)量值在實(shí)際環(huán)境溫度和標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度下測(cè)量所產(chǎn)生的偏差、在測(cè)量過(guò)程中待測(cè)量隨溫度、濕度和大氣壓按一定規(guī)律變化的產(chǎn)生的偏差。

??3.測(cè)定方法方面的因素

??是由測(cè)定方法本身造成的誤差，或由于測(cè)試方法本身不完善、使用近似的測(cè)定方法或經(jīng)驗(yàn)公式引起的誤差。例如，在重量分析中，由于沉淀的溶解，共沉淀現(xiàn)象，灼燒時(shí)沉淀分解或揮發(fā)等原因都會(huì)引起測(cè)定的系統(tǒng)誤差。

??4.人員因素

??由于操作人員的生理缺陷、主觀偏見、不良習(xí)慣等到個(gè)人特點(diǎn)或不規(guī)范操作，如在刻度上估計(jì)讀數(shù)時(shí)，習(xí)慣上偏于某一方向、讀滴定管數(shù)值時(shí)偏高或偏低，滴定終點(diǎn)顏色辨別偏深或偏淺而產(chǎn)生的誤差。由于人員因素而產(chǎn)生的誤差一般稱為操作誤差。

??5.使用試劑方面的因素

??由于檢驗(yàn)中所用蒸餾水含有雜質(zhì)或所使用的試劑不純所引起的測(cè)定結(jié)果與實(shí)際結(jié)果之間的偏差。

??系統(tǒng)誤差的減小和消除方法

??1.從產(chǎn)生誤差的根源上消除系統(tǒng)誤差

??在測(cè)定之前，要求檢測(cè)人員在檢測(cè)過(guò)程中可能產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差進(jìn)行認(rèn)真的分析，必須盡可能預(yù)見一切可能產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的來(lái)源，并設(shè)法消除或盡量減弱其影響。

??例如，測(cè)量前對(duì)儀器本身性能進(jìn)行檢查，使儀器的環(huán)境條件和安裝位置符合檢驗(yàn)技術(shù)要求的規(guī)定;對(duì)儀器在使用前進(jìn)行正確的調(diào)整;嚴(yán)格檢查和分析測(cè)量方法是否正確等來(lái)消除儀器、檢測(cè)方法、環(huán)境等因素而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差;為防止因儀器長(zhǎng)期使用而使其精度降低，及時(shí)送計(jì)量部門進(jìn)行周期檢定。

??2.用校正方法來(lái)消除系統(tǒng)誤差

??這種方法是對(duì)取測(cè)量用的滴定管、移液管、容量瓶等計(jì)量器具，在測(cè)量前進(jìn)行修正，做出校正曲線或誤差表，測(cè)量后對(duì)實(shí)際測(cè)量值進(jìn)行修正，從而避免或消除因此而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差。

??3.用空白實(shí)驗(yàn)來(lái)消除系統(tǒng)誤差

??空白試驗(yàn)是指在不加試樣