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實驗室系統誤差的減小和消除方法

2018-11-19 作(zuo)者: 瀏(liu)覽數:1048

1、從產(chan)生誤差(cha)的根源上消除系統(tong)誤差(cha)

  在測(ce)(ce)定(ding)之前,要求檢(jian)測(ce)(ce)人員在檢(jian)測(ce)(ce)過程中可能(neng)(neng)產生的(de)(de)(de)系(xi)統(tong)誤(wu)差進(jin)行(xing)認真的(de)(de)(de)分析,必須(xu)盡可能(neng)(neng)預見一切可能(neng)(neng)產生系(xi)統(tong)誤(wu)差的(de)(de)(de)來源,并設法消(xiao)除或盡量(liang)減弱其(qi)影響。例如,測(ce)(ce)量(liang)前對儀器(qi)本身性能(neng)(neng)進(jin)行(xing)檢(jian)查,使儀器(qi)的(de)(de)(de)環(huan)境條件和安裝位置符(fu)合檢(jian)驗技術要求的(de)(de)(de)規定(ding);對儀器(qi)在使用(yong)前進(jin)行(xing)正(zheng)確(que)的(de)(de)(de)調(diao)整(zheng);嚴格檢(jian)查和分析測(ce)(ce)量(liang)方法是否正(zheng)確(que)等來消(xiao)除儀器(qi)、檢(jian)測(ce)(ce)方法、環(huan)境等因(yin)素而產生的(de)(de)(de)系(xi)統(tong)誤(wu)差;為防止因(yin)儀器(qi)長(chang)期使用(yong)而使其(qi)精度降低,及時送計量(liang)部門進(jin)行(xing)周期檢(jian)定(ding)。

2、用(yong)校正方(fang)法來消(xiao)除系統誤差(cha)

  這(zhe)種方法是(shi)對取測(ce)量(liang)用的滴定管、移(yi)液管、容量(liang)瓶等計(ji)量(liang)器具,在測(ce)量(liang)前進行(xing)修正,做出校(xiao)正曲線或誤差表,測(ce)量(liang)后(hou)對實(shi)際測(ce)量(liang)值進行(xing)修正,從而避免或消除因此而產(chan)生的系統誤差。

3、用空白實驗(yan)來消除系統誤差

  空白試(shi)(shi)驗(yan)是指在不加試(shi)(shi)樣的(de)情況下(xia)(xia),按分(fen)(fen)析檢驗(yan)方法標(biao)準或規程(cheng)在同(tong)樣的(de)操作條件(jian)下(xia)(xia)進(jin)行的(de)測定(ding)。空白試(shi)(shi)驗(yan)所(suo)得(de)結果的(de)數(shu)值(zhi)(zhi)為空白值(zhi)(zhi)。然后再對(dui)加入被測試(shi)(shi)樣按分(fen)(fen)析檢驗(yan)方法標(biao)準或規程(cheng)在同(tong)樣的(de)操作條件(jian)下(xia)(xia)進(jin)行測定(ding)得(de)出試(shi)(shi)樣的(de)測定(ding)值(zhi)(zhi),最后從試(shi)(shi)樣的(de)測定(ding)值(zhi)(zhi)中扣(kou)除空白值(zhi)(zhi),就(jiu)得(de)到比(bi)較準確的(de)分(fen)(fen)析結果,這樣可以消除因蒸餾(liu)水含有雜(za)質或所(suo)使用的(de)試(shi)(shi)劑(ji)不純所(suo)產(chan)生的(de)系統誤差。

4、采用(yong)對照(zhao)試(shi)驗(yan)消除系統誤(wu)差

  對照試(shi)驗就是用同(tong)樣(yang)(yang)的(de)分析(xi)方法在同(tong)樣(yang)(yang)的(de)條件(jian)下,用標樣(yang)(yang)代(dai)替試(shi)樣(yang)(yang)進(jin)行的(de)平行測(ce)定(ding)。通過對照試(shi)驗可以校(xiao)正(zheng)測(ce)試(shi)結果,消除系統誤差。

5、不變系統誤(wu)差消(xiao)除方法

  對測量過程中存在固定不變(bian)的(de)系(xi)統誤差,可(ke)以采用以下消(xiao)除方法:

  ①交換法(fa):

  根據誤(wu)差產(chan)生的(de)(de)(de)(de)原因,將(jiang)引起系統誤(wu)差的(de)(de)(de)(de)某些條件(jian)相互交換,其他條件(jian)保持(chi)不變,使產(chan)生系統誤(wu)差的(de)(de)(de)(de)因素對(dui)測量(liang)結(jie)果(guo)(guo)起相反的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用,從而(er)消(xiao)(xiao)除系統誤(wu)差。如用等臂(bei)天(tian)平(ping)稱(cheng)量(liang)時,由于(yu)天(tian)平(ping)左右(you)兩(liang)(liang)個臂(bei)長有微小差別,稱(cheng)量(liang)時會(hui)產(chan)生恒值系統誤(wu)差。如果(guo)(guo)將(jiang)被稱(cheng)量(liang)物品(pin)與砝(fa)碼在天(tian)平(ping)左右(you)稱(cheng)盤上(shang)交換,稱(cheng)量(liang)兩(liang)(liang)次,取兩(liang)(liang)次測量(liang)結(jie)果(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)平(ping)均值為被測物品(pin)的(de)(de)(de)(de)最終(zhong)測量(liang)結(jie)果(guo)(guo),就可以消(xiao)(xiao)除天(tian)平(ping)兩(liang)(liang)臂(bei)不等而(er)帶(dai)來的(de)(de)(de)(de)系統誤(wu)差。

  ②抵消(xiao)法:

  即要(yao)求進(jin)行兩次測量(liang)(liang),改變(bian)測量(liang)(liang)中的(de)(de)某些條件,如(ru)測量(liang)(liang)方(fang)向、電壓極性(xing)等,使前后兩次測量(liang)(liang)的(de)(de)系(xi)統(tong)(tong)誤(wu)差大小相等、符(fu)號相反,取兩次測量(liang)(liang)結果(guo)的(de)(de)平均值(zhi)即可消(xiao)除系(xi)統(tong)(tong)誤(wu)差。

  ③代替法(fa):

  這種方法是在(zai)不改變測量(liang)條件的前(qian)提下,用已知的標(biao)準量(liang)代替被測量(liang),再次進行測量(liang),得出被測量(liang)與標(biao)準值(zhi)(zhi)的差值(zhi)(zhi),即(ji)被測量(liang)等于標(biao)準值(zhi)(zhi)加差值(zhi)(zhi),從而達到(dao)消除系統(tong)誤(wu)差的目(mu)的。

  ④零示法:

  為(wei)了(le)消除指(zhi)(zhi)示(shi)(shi)儀表(biao)不(bu)準(zhun)而(er)造成的(de)系統誤差(cha),在(zai)測量(liang)(liang)(liang)過(guo)程中(zhong)使被測量(liang)(liang)(liang)對指(zhi)(zhi)示(shi)(shi)儀表(biao)的(de)作用(yong)與已知(zhi)的(de)標準(zhun)量(liang)(liang)(liang)對它的(de)作用(yong)相互平衡,使指(zhi)(zhi)示(shi)(shi)儀表(biao)示(shi)(shi)零,這時(shi)被測量(liang)(liang)(liang)的(de)量(liang)(liang)(liang)值(zhi)就(jiu)等(deng)(deng)于標準(zhun)量(liang)(liang)(liang)值(zhi),這就(jiu)是零示(shi)(shi)法。例如,電橋電路、電位差(cha)計(ji)等(deng)(deng)等(deng)(deng)都是用(yong)這種(zhong)方法來消除指(zhi)(zhi)示(shi)(shi)儀表(biao)不(bu)準(zhun)引起的(de)系統誤差(cha)。

6、變化(hua)系統誤(wu)差的消(xiao)除(chu)法

  ①半(ban)周期消除法:

  對(dui)于(yu)周(zhou)期性(xing)誤差,可(ke)以(yi)相隔半個(ge)周(zhou)期進行(xing)一(yi)次測量,然后以(yi)兩次讀數的算(suan)術平(ping)均(jun)值(zhi)作為測量值(zhi),即可(ke)以(yi)有效地消除周(zhou)期性(xing)系統誤差。例如,指針式儀表,若刻度(du)盤偏心(xin)所(suo)引出(chu)的誤差,可(ke)采用相隔180°的一(yi)對(dui)或幾對(dui)的指針標出(chu)的讀數取平(ping)均(jun)值(zhi)加以(yi)消除。

  ②對稱測量(liang)消除法:

  對稱(cheng)測(ce)量(liang)法可以(yi)有效(xiao)消除隨(sui)時間變化而產(chan)生(sheng)的(de)線(xian)性(xing)系(xi)(xi)統(tong)誤差(cha)。如用電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)表(biao)進行電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)測(ce)量(liang)時,在測(ce)量(liang)前先(xian)將電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)表(biao)校(xiao)準(zhun)調零后,再對電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)源的(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)進行測(ce)量(liang),隨(sui)著(zhu)測(ce)量(liang)時間的(de)推(tui)移,電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)表(biao)的(de)零點逐漸漂移而產(chan)生(sheng)線(xian)性(xing)系(xi)(xi)統(tong)誤差(cha),為了求(qiu)得待測(ce)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)源與(yu)(yu)標準(zhun)電(dian)(dian)源的(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)之差(cha),可以(yi)進行等(deng)時間間隔測(ce)量(liang),則(ze)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)表(biao)所示(shi)的(de)待測(ce)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)與(yu)(yu)標準(zhun)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)之差(cha)不受(shou)系(xi)(xi)統(tong)誤差(cha)的(de)影(ying)響。

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