仪表与检测

21 什么叫误差？为什么示值中均含误差？
误差是对于测量来说的，没有测量，就没有误差。误差是指在测量的时候，测量结果与被测量的真实值之间的差异。
由于仪器、实验条件、环境以及人为观察力等因素的限制和影响，测量不可能无限精确，物理量的测量值与客观存在的真实值之间总会存在着一定的差异。也就是读出来的示值均会有误差，只是误差的大小不等罢了。而误差会存在在测量的自始至终的。

22 什么叫测量值？真值？实际值？
测量值是指通过测量设备进行测量后，从测量设备或仪器仪表中得到测量结果的量值，所以也叫测量设备的指示值，简称示值。
真值是指被测量的真实大小，由于测量过程中始终存在误差，所以真值是不可获得的量值。它永不可知，只能随着科技的发展无限接近。
实际值是用仪器仪表等设备测得的值。是用来代替真值的量值，既然是代替真值的量值。所以其值应尽可能的接近于真值的大小。一般规定它与真值小于1/3-1/20的测量值作为该被测量值 的实际值。即 误差=测量值-实际值

23 测量误差是如何分类的？
测量误差按其性质可以分为系统误差、随机误差和粗大误差；
按测量误差产生的原因不同分为基本误差和附加误差；
按测量误差表达方法的不同分为：绝对误差，分贝误差及相对误差，而相对误差又根据比较示值的不同分为：示值相对误差，实际相对误差和满度相对误差，也叫引用误差。

24何为允许误差？它与测量误差的区别是什么？
所谓允许误差就是用来说明（进行被动测量时）测量仪器输出信号量强弱（大小），精确度的物理量。其大小用测量仪器实际输出量（值）与测量仪器输出信号的标称量值的大小之差再与其标称值之比的最大者。表示为：允许误差=（输出值-标称值）/标称值  。其中最大者称为该仪器的允许误差。它与测量误差不同，其区别是：测量仪器的测量误差（绝对误差和相对误差）是说明测量仪器进行主动测量时，测量仪器的指示值与被 测“量”实际值之间准确度大小的物量，其大小用被测量的仪表测量值 （示值）与被测量实际值之差与其测量值或满度值或实际值之比表示的。

呵呵，谢谢鼓励啊。一块学啊。

25什么叫系统误差？系统误差根据其具体性质特点的不同又可分为哪几类？其特点是什么？
1.系统误差是指具有在相同条件下，重复进行同一测量时，所产生的误差值是恒定的，或在条件变化时，误差值遵循一定规律特点而有规律变化的误差。
2.系统误差根据其具体性质特点的不同又可分为如下几种。
2.1恒值系统误差：恒值系统误差是指在整个测量过程中，误差的大小和符号始终是不变的。测出的结果与真值有固定的偏差。单向性是系统误差尤其是不变系统误差具有的最重要的特性。根据符号的不同，又可分为恒正系统误差和恒负系统误差 . 如千分尺、电表等的调零误差，量规或其他形式的标准件的偏差等，它们对每一测量值的影响均为一定的常量 .
2.2变值系统误差：在测量条件变化时，所产生的误差遵循一定规律而变化的系统误差，累积性是系统误差尤其是变化系统误差具有的最重要的特性。其种类较多，又可分为以下几种
① 线性变化的系统误差。在整个测量过程中，随某因素而线性递增或递减的系统误差。例如，量块中心长度随温度的变化；
② 周期变化的系统误差。在整个测量过程中，随某因素作周期变化的系统误差。 例如，仪表指针的回转中心与刻度盘中心有一个偏心量e，则指针在任一转角 j 处引起的读数误差为ΔL= e*sinj。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°时误差绝对值达最大；
③ 复杂规律变化的系统误差。在整个测量过程中，随某因素变化，误差按确定的更为复杂的规律变化，称其为复杂规律变化的系统误差。例如，微安表的指针偏转角与偏转力距间不严格保持线性关系，而表盘仍采用均匀刻度所产生的误差就属于复杂规律变化的系统误差。这些复杂规律一般可用代数多项式、三角多项式或其它正交函数多项式来描述。

26 产生系统误差的原因是什么？如何减少和消除？
产生系统误差的原因有以下方面：

　　（1）仪器误差 这是由于仪器本身的缺陷或没有按规定条件使用仪器而造成的。如仪器的零点不准，仪器未调整好，外界环境（光线、温度、湿度、电磁场等）对测量仪器的影响等所产生的误差。

　　（2）理论误差（方法误差） 这是由于测量所依据的理论公式本身的近似性，或实验条件不能达到理论公式所规定的要求，或者是实验方法本身不完善所带来的误差。例如热学实验中没有考虑散热所导致的热量损失，伏安法测电阻时没有考虑电表内阻对实验结果的影响等。

　　（3）个人误差 这是由于观测者个人感官和运动器官的反应或习惯不同而产生的误差，它因人而异，并与观测者当时的精神状态有关。

　（4）操作误差是不正确的分析操作所致。例如，称取试样时未注意防止试样吸湿，洗涤沉淀时洗涤过分或不充分，灼烧沉淀时温度过高或过低，称量沉淀时坩祸及沉淀未完全冷却等。
个人误差和操作误差有时归于一类。

　　系统误差有些是定值的，如仪器的零点不准，有些是积累性的，如用受热膨胀的钢质米尺测量时，读数就小于其真实长度。

　　需要注意的是，系统误差总是使测量结果偏向一边，或者偏大，或者偏小，因此，多次测量求平均值并不能消除系统误差。
减小系统误差的常用方法：有的实验测量结果存在很大系统误差，只有找到了导致系统误差产生的主要原因，才有可能寻求减小系统误差的方法。但这些方法和具体的测量对象、测量方法、测量人员的经验有关。因此要找出消除系统误差的通用有效方法较难，下面介绍一些常用的减小系统误差的方法。

（1）定值系统误差的减小法。

   定值系统误差的最常用的消除方法有：示零法、替代法、抵偿法和交换法。

·调零法和校准法

要达到减小或消除系统误差的目的，在实验前就必须要对测量过程中可能产生的系统误差的因素进行分析，最好在测量前将系统误差从产生根源上加以消除。例如：利用电流表测量某电流时，实验前必须检查电流表指针是否指为零，如果不在零位，需将指针调整到零位，这样可消除由于指针零位偏移而产生的系统误差。

   ·替代法

   替代法是进行两次测量，第一次测量达到平衡后，在不改变测量条件情况下，立即用一个已知标准量替代被测量，如果测量装置仍能达到平衡，则被测量就等于已知标准量。如果不能达到平衡，调整使之平衡，这时可得到被测量与标准量间的差值，即

被测量=标准量+差值

   ·抵偿法

   抵偿法也是要求进行两次测量，且要求这两次测量得到的系统误差值大小相等、符号相反。取这两次测量的算术平均值作为测量结果，就可消除系统误差。

   ·交换法

   交换法本质上也是抵消，但形式上是将测量中的某些条件，例如被测物的位置相互交换，使产生系统误差的原因对测量的结果起相反的作用，从而抵消了系统误差。

（2）可变系统误差的消除方法。

·对称测量法

对称测量法是消除线性系统误差的有效方法，而线性的系统误差有这样的特点：相同的时间间隔内所产生的系统误差增量相等。

所求量值之差不受线性系统误差影响。

27什么叫随机误差？它具有何特性？
1.具有在相同测量的条件下，多次重复测量同一物里量的量值时，出现没有确定规律且误差值时大时小，符号时正时负，不可预测，偶然性极强的误差，称为随机误差。亦称为偶然误差。
2.虽然单次测量的随机误差没有规律，但多次测量的总体却服从统计规律，通过对测量数据的统计处理，能在理论上估计起对测量结果的影响。且其统计曲线大多数情况下为正态分布曲线。如下。 并具有如下性质：
第一。单峰性，随机误差有一个最大概率（机会）而且当不考虑系统误差时，这个最大概率对应于随机绝对误差为零的点上，如图所示
第二。有界性 绝对误差很大（包括正差，负差）的概率趋于零，因此误差数值不会超过一定限度（即有限的），但是这个界限随测量条件（环境，设备，人员等）不同而不同。
第三。对称性和抵消性：正态曲线以峰点垂直线为对称轴，即正，负随机误差数值出现的概率相等，因此具有对称性。正是由于其具有对称性，随机误差的算术平均值趋于零。所以说当测量次数足够多时，随机误差具有相互抵消的特性。而且测量的次数越多随机误差相互抵消越完全。