消除测量系统误差的方法

测量过程保持恒定或者遵循某种规律变化（例如有规律地逐渐增大或周期性地增大和减少）的误差称为系统误差。系统误差总是由于某种特定的原因引起的，这些原因包括仪表本身的基本误差和附加误差。如果能设法消除产生这些误差的原因，则系统误差也会随之消除。例如由于仪表放置不当造成的误差，那么正确安装之后误差也就消除。但多数情况下产生这种误差的原因是无法消除的，只能采取一些特殊的测量方法减少这种误差。消除系统误差有以下几种方法。

图1-8　替代法测电阻

1.用比较法消除系统误差

在本章第一节中已经说过，零值法和差值法可以消除或减弱电测量指示仪表的系统误差。替代法不仅可以消除指示仪表的误差，而且比较仪器产生的误差也可以得到消除。图1-8表示用电桥法测电阻的电路。先将被测电阻Rx接入电桥可求得其值为

如果R1、R2、R3三个桥臂电阻存在一定误差，其值分别为ΔR1、ΔR2、ΔR3，则读出值Rx0也比电阻的真实值Rx相差ΔRx，即

现在用一个已知的标准电阻Rs代替Rx接入电桥，在R1、R2、R3保持不变的情况下，如仍使电桥平衡，则有

比较两式得

Rx＝Rs

这就消除了ΔR1、ΔR2、ΔR3对读数的影响，Rx只决定于Rs，而与R1、R2、R3值的读数无关。也就是跟比较仪器的准确度无关。

2.正负误差补偿法(www.xing528.com)

为了消除系统误差，还可以采用正负误差补偿法，即对同一被测量反复测量两次，并使其中一次误差为正，另一次误差为负，取其平均值，便可消除系统误差。例如为了消除外磁场对电流表读数的影响，可在一次测量之后，将电流接入方向调转180°，重新测量一次，取前后两次测量结果的平均值，可以消除外磁场带来的系统误差。

3.利用校正值求出被测量的真值

在精密测量中也常常使用校正值，所谓校正值就是被测量的真值A0（即标准仪表的读数）与仪表读数Ax之差，用δγ表示，即

由式（1-18）可知，校正值在数值上等于绝对误差，但符号相反，即

如果在测量之前能预先求出测量仪表的校正值，或给出仪表校正后的校正曲线或校正表格，就可以从仪表读数与校正值求得被测量的真值，即

图1-9表示某一电流表的校正曲线，从曲线可以看出，该电流最大绝对误差Δm＝0.13A，则仪表准确度为

图1-9　校正曲线

如果电流表读数为3.5A，该读数的校正值为＋0.13A，则

A0＝Ax＋δγ＝3.5＋0.13＝3.63（A）