1、按照誤差掌握的程度分為已定系統誤差和未定系統誤差。
已定系統誤差是指誤差絕對值和符號已經(jīng)確定的系統誤差。
未定系統誤差是指誤差絕對值和符號未能確定的系統誤差,但通??晒烙嫵鱿到y誤差。
2、按照誤差出現的規律,分為不變系統誤差和變化系統誤差。
不變系統誤差是指誤差絕對值和符號為固定的系統誤差。
變化系統誤差是指誤差絕對值和符號為變化的系統誤差。按其變化規律又可分為線(xiàn)性系統誤差、周期性系統誤差和復雜規律系統誤差。
系統誤差是由固定不變或因素或按確定規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定結果與被測量真值之間的偏差,如使用未經(jīng)檢定或校準的儀器設備、計量器具等都會(huì )造成儀器誤差?;蛞驒z測儀器和裝置結構設計原理上的缺點(diǎn),如齒輪杠桿測微儀直線(xiàn)位移和轉角不成比例而產(chǎn)生的誤差;由儀器零件制造和安裝不正確,如標尺的刻度偏差、刻度盤(pán)和指針的安裝偏心、天平的臂長(cháng)不等所產(chǎn)生的誤差。
2、環(huán)境因素
待測量值在實(shí)際環(huán)境溫度和標準環(huán)境溫度下測量所產(chǎn)生的偏差、在測量過(guò)程中待測量隨溫度、濕度和大氣壓按一定規律變化的產(chǎn)生的偏差。
3、測定方法方面的因素
是由測定方法本身造成的誤差,或由于測試方法本身不完善、使用近似的測定方法或經(jīng)驗公式引起的誤差。例如,在重量分析中,由于沉淀的溶解,共沉淀現象,灼燒時(shí)沉淀分解或揮發(fā)等原因都會(huì )引起測定的系統誤差。
4、人員因素
由于操作人員的生理缺陷、主觀(guān)偏見(jiàn)、不良習慣等到個(gè)人特點(diǎn)或不規范操作,如在刻度上估計讀數時(shí),習慣上偏于某一方向、讀滴定管數值時(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(chēng)為操作誤差。
5、使用試劑方面的因素
由于檢驗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定結果與實(shí)際結果之間的偏差。
為了盡量減小或消除系統誤差對測定結果的影響,可以用以下方法來(lái)減小和消除系統誤差。
1、從產(chǎn)生誤差的根源上消除系統誤差
這是消除系統誤差的根本方法。在測定之前,要求檢測人員在檢測過(guò)程中可能產(chǎn)生的系統誤差進(jìn)行認真的分析,必須盡可能預見(jiàn)一切可能產(chǎn)生系統誤差的來(lái)源,并設法消除或盡量減弱其影響。例如,測量前對儀器本身性能進(jìn)行檢查,使儀器的環(huán)境條件和安裝位置符合檢驗技術(shù)要求的規定;對儀器在使用前進(jìn)行正確的調整;嚴格檢查和分析測量方法是否正確等來(lái)消除儀器、檢測方法、環(huán)境等因素而產(chǎn)生的系統誤差;為防止因儀器長(cháng)期使用而使其精度降低,及時(shí)送計量部門(mén)進(jìn)行周期檢定。
2、用校正方法來(lái)消除系統誤差
這種方法是對取測量用的滴定管、移液管、容量瓶等計量器具,在測量前進(jìn)行修正,做出校正曲線(xiàn)或誤差表,測量后對實(shí)際測量值進(jìn)行修正,從而避免或消除因此而產(chǎn)生的系統誤差。
3、用空白實(shí)驗來(lái)消除系統誤差
空白試驗是指在不加試樣的情況下,按分析檢驗方法標準或規程在同樣的操作條件下進(jìn)行的測定??瞻自囼炈媒Y果的數值為空白值。然后再對加入被測試樣按分析檢驗方法標準或規程在同樣的操作條件下進(jìn)行測定得出試樣的測定值,最后從試樣的測定值中扣除空白值,就得到比較準確的分析結果,這樣可以消除因蒸餾水含有雜質(zhì)或所使用的試劑不純所產(chǎn)生的系統誤差。
4、采用對照試驗消除系統誤差
對照試驗就是用同樣的分析方法在同樣的條件下,用標樣代替試樣進(jìn)行的平行測定。通過(guò)對照試驗可以校正測試結果,消除系統誤差。
5、不變系統誤差消除方法
對測量過(guò)程中存在固定不變的系統誤差,可以采用以下消除方法:
(1)交換法
根據誤差產(chǎn)生的原因,將引起系統誤差的某些條件相互交換,其他條件保持不變,使產(chǎn)生系統誤差的因素對測量結果起相反的作用,從而消除系統誤差。如用等臂天平稱(chēng)量時(shí),由于天平左右兩個(gè)臂長(cháng)有微小差別,稱(chēng)量時(shí)會(huì )產(chǎn)生恒值系統誤差。如果將被稱(chēng)量物品與砝碼在天平左右稱(chēng)盤(pán)上交換,稱(chēng)量?jì)纱?,取兩次測量結果的平均值為被測物品的最終測量結果,就可以消除天平兩臂不等而帶來(lái)的系統誤差。
(2)抵消法
即要求進(jìn)行兩次測量,改變測量中的某些條件,如測量方向、電壓極性等,使前后兩次測量的系統誤差大小相等、符號相反,取兩次測量結果的平均值即可消除系統誤差。
( 3)代替法
這種方法是在不改變測量條件的前提下,用已知的標準量代替被測量,再次進(jìn)行測量,得出被測量與標準值的差值,即被測量等于標準值加差值,從而達到消除系統誤差的目的。
(4)零示法
為了消除指示儀表不準而造成的系統誤差,在測量過(guò)程中使被測量對指示儀表的作用與已知的標準量對它的作用相互平衡,使指示儀表示零,這時(shí)被測量的量值就等于標準量值,這就是零示法。例如,電橋電路、電位差計等等都是用這種方法來(lái)消除指示儀表不準引起的系統誤差。
6、變化系統誤差的消除法
(1)半周期消除法
對于周期性誤差,可以相隔半個(gè)周期進(jìn)行一次測量,然后以?xún)纱巫x數的算術(shù)平均值作為測量值,即可以有效地消除周期性系統誤差。例如,指針式儀表,若刻度盤(pán)偏心所引出的誤差,可采用相隔180°的一對或幾對的指針標出的讀數取平均值加以消除。
(2)對稱(chēng)測量消除法
對稱(chēng)測量法可以有效消除隨時(shí)間變化而產(chǎn)生的線(xiàn)性系統誤差。如用電壓表進(jìn)行電壓測量時(shí),在測量前先將電壓表校準調零后,再對電壓源的電壓進(jìn)行測量,隨著(zhù)測量時(shí)間的推移,電壓表的零點(diǎn)逐漸漂移而產(chǎn)生線(xiàn)性系統誤差,為了求得待測電壓源與標準電源的電壓之差,可以進(jìn)行等時(shí)間間隔測量,則電壓表所示的待測電壓與標準電壓之差不受系統誤差的影響。