Wie kann der systematische Fehler im Experiment beseitigt werden?
Der systematische Fehler ist die Differenz zwischen dem Durchschnitt der Ergebnisse einer unendlichen Anzahl von Messungen derselben Messung und dem wahren Wert, der unter sich wiederholenden Bedingungen gemessen wird. Sie wird oft durch unvermeidbare Faktoren verursacht.
Ursachen systematischer Fehler
Der systematische Fehler wird durch feste oder Faktoren oder Faktoren verursacht, die sich nach bestimmten Regeln ändern, hauptsächlich einschließlich der folgenden Faktoren:
1 Instrumenten- und Gerätefaktoren
Abweichungen zwischen den Messergebnissen und den gemessenen wahren Werten aufgrund der Ungenauigkeit des Instruments selbst, wie z. B. der Verwendung von unkalibrierten oder kalibrierten Instrumenten, Messgeräten usw., können zu Instrumentenfehlern führen. Oder aufgrund der Mängel des Konstruktionsprinzips des Erfassungsinstruments und der Gerätestruktur, wie z. B. des Fehlers, der durch die lineare Verschiebung des Schalthebelmikrometers und das Missverhältnis des Drehwinkels verursacht wird; Die Herstellung und Installation der Instrumententeile ist falsch, wie z. B. die Skalenabweichung der Skala, des Zifferblatts und des Zeigers. Installieren Sie die Exzentrizität, den Fehler der Armlänge der Waage.
2 Umweltfaktoren
Die Abweichung des Messwerts bei der tatsächlichen Umgebungstemperatur und der Standardumgebungstemperatur sowie die Abweichung der zu messenden Temperatur, Luftfeuchtigkeit und des Luftdrucks gemäß einer bestimmten Regel während der Messung.
3 Faktoren in der Bestimmungsmethode
Es ist der Fehler, der durch die Messmethode selbst verursacht wird, oder der Fehler, der durch die Testmethode selbst verursacht wird, ist nicht perfekt, wenn die ungefähre Messmethode oder die empirische Formel verwendet wird. Beispielsweise kann es bei der gravimetrischen Analyse zu systemischen Fehlern in der Messung aufgrund der Auflösung des Niederschlags, der Mitfällung, der Zersetzung des Niederschlags oder der Verflüchtigung während der Verbrennung kommen.
4 Personalfaktoren
Aufgrund physiologischer Mängel, subjektiver Vorurteile, schlechter Gewohnheiten des Bedieners usw., wie z. B. persönlicher Merkmale oder unregelmäßiger Bedienung, z. B. bei der Schätzung des Messwerts auf der Skala, ist es üblich, den Wert in eine bestimmte Richtung zu verzerren Die Bürette ist hoch oder niedrig und die Farbe des Endpunkts wird bestimmt. Fehler, die dadurch verursacht werden, dass sie tief oder flach sind. Personalbedingte Fehler werden im Allgemeinen als Betriebsfehler bezeichnet.
5 Faktoren bei der Verwendung von Reagenzien
Die Abweichung zwischen dem Messergebnis und dem tatsächlichen Ergebnis, die durch das im Test verwendete verunreinigte Wasser oder das verwendete unreine Reagenz verursacht wird.
Methode zur Reduzierung und Beseitigung von Systemfehlern
1 Beseitigen Sie systematische Fehler an der Fehlerwurzel
Vor der Messung muss das Systempersonal eine gründliche Analyse der systematischen Fehler durchführen, die während des Erkennungsprozesses auftreten können. Es ist notwendig, die Quellen möglicher systematischer Fehler so weit wie möglich vorherzusehen und zu versuchen, die Auswirkungen zu beseitigen oder zu minimieren. Überprüfen Sie beispielsweise vor der Messung die Leistung des Instruments, damit die Umgebungsbedingungen und die Installationsposition des Instruments den Anforderungen der technischen Inspektionsanforderungen entsprechen. korrekte Einstellung des Instruments vor dem Gebrauch; Eine strenge Inspektion und Analyse der Messmethode ist korrekt, um das Instrument auszuschließen und den systematischen Fehler zu erkennen, der durch die Methode, die Umgebung und andere Faktoren verursacht wird. Um zu verhindern, dass die Genauigkeit des Instruments durch Langzeitgebrauch beeinträchtigt wird, wird die Messabteilung zur regelmäßigen Überprüfung an die Messabteilung geschickt.
2 Verwenden Sie eine Korrekturmethode, um systematische Fehler zu beseitigen
Bei dieser Methode werden Messinstrumente wie Büretten, Pipetten und Messkolben vor der Messung korrigiert, um eine Kalibrierungskurve oder Fehlertabelle zu erstellen. Nach der Messung wird der tatsächliche Messwert korrigiert, um das Ergebnis zu vermeiden oder zu eliminieren. Der resultierende Systemfehler.
3 Verwenden Sie Blindexperimente, um systematische Fehler zu beseitigen
Der Blindtest bezieht sich auf die Messung, die unter den gleichen Betriebsbedingungen gemäß der Norm oder dem Verfahren der analytischen Testmethode ohne Zugabe einer Probe durchgeführt wird. Der Wert des Ergebnisses des Blindtests ist ein Blindwert. Anschließend wird die gemessene Probe gemäß der analytischen Testmethodennorm oder dem Verfahren unter den gleichen Betriebsbedingungen zur Testprobe hinzugefügt, um den Messwert der Probe zu erhalten, und schließlich wird der Blindwert vom Messwert der Probe abgezogen. und es wird ein relativ genaues Analyseergebnis erhalten. Dadurch werden systematische Fehler vermieden, die durch Verunreinigungen im destillierten Wasser oder unreine Reagenzien verursacht werden.
4 Verwendung eines kontrollierten Tests zur Eliminierung systematischer Fehler
Der Kontrolltest besteht darin, die gleiche Analysemethode zu verwenden, um die Probe parallel mit dem Standard unter den gleichen Bedingungen zu ersetzen. Die Kontrollergebnisse können durch kontrollierte Tests korrigiert werden, um systematische Fehler zu beseitigen.
5 Methode zur Beseitigung konstanter Systemfehler
Für behobene Systemfehler im Messprozess können folgende Eliminierungsmethoden eingesetzt werden:
1 Umtauschmethode:
Je nach Fehlerursache werden einige Bedingungen, die den Systemfehler verursachen, ausgetauscht, andere Bedingungen bleiben unverändert, sodass die Faktoren, die den Systemfehler verursachen, einen gegenteiligen Effekt auf das Messergebnis haben und dadurch der Systemfehler beseitigt wird. Beim Wiegen mit einer Waage mit gleichem Arm entsteht ein geringfügiger Unterschied in der Länge der beiden Arme auf der linken und rechten Seite der Waage, und beim Wiegen tritt ein konstanter Systemfehler auf. Wenn die gewogenen Güter mit dem Gewicht auf der Waage der Waage ausgetauscht werden, wiegen Sie zweimal, und der Durchschnitt der beiden Messungen ist das endgültige Messergebnis des gemessenen Objekts, wodurch das Gleichgewicht der beiden Arme aufgehoben werden kann. Systematischer Fehler.
2 Offset-Methode:
Das heißt, es sind zwei Messungen erforderlich, um bestimmte Bedingungen in der Messung zu ändern, wie z. B. Messrichtung, Spannungspolarität usw., sodass die systematischen Fehler der beiden Messungen davor und danach gleiche und entgegengesetzte Vorzeichen haben und der Durchschnitt der beiden ist Messergebnisse können das System eliminieren. Fehler.
3 alternative Methode:
Bei dieser Methode wird die Messbedingung durch eine bekannte Standardgröße ersetzt, ohne die Messbedingung zu ändern, und die Messung erneut durchgeführt, um die Differenz zwischen dem gemessenen Wert und dem Standardwert zu erhalten, d. h. der gemessene Wert ist gleich dem Standardwert plus der Differenzwert, wodurch der Zweck erreicht wird, systematische Fehler zu beseitigen.
4 Nullanzeigemethode:
Um den systematischen Fehler zu beseitigen, der durch die Fehlausrichtung des Messgeräts verursacht wird, werden die Auswirkungen des gemessenen Paares auf das Indikatormessgerät und die bekannte Standardgröße während des Messvorgangs miteinander ausgeglichen, sodass der Indikator Null anzeigt und die gemessene Menge angezeigt wird Wert gemessen wird. Er entspricht dem Standardwert, der Nullmethode. Beispielsweise nutzen Brückenschaltungen, Potentiometer usw. diese Methode, um systematische Fehler durch ungenaue Anzeigen zu eliminieren.
6 Methode zur Beseitigung von Systemfehlern ändern
1 Halbzyklus-Eliminationsmethode:
Bei periodischen Fehlern kann eine Messung im Abstand von einem halben Zyklus durchgeführt werden und dann das arithmetische Mittel der beiden Messwerte als Messwert verwendet werden, wodurch periodische systematische Fehler effektiv eliminiert werden. Beispielsweise kann bei einem Zeigermessgerät der Fehler, der durch die Exzentrizität des Zifferblatts verursacht wird, durch Mittelung der Messwerte beseitigt werden, die durch ein oder mehrere um 180° versetzte Zeigerpaare angezeigt werden.
2 Eliminierungsmethode für symmetrische Messungen:
Durch symmetrische Messungen können lineare Systemfehler im Laufe der Zeit effektiv beseitigt werden. Wenn die Spannung mit einem Voltmeter gemessen wird, wird das Voltmeter vor der Messung kalibriert und auf Null gesetzt, und dann wird die Spannung der Spannungsquelle gemessen. Wenn sich die Messzeit ändert, driftet der Nullpunkt des Voltmeters allmählich und es entsteht ein linearer Systemfehler. Der Unterschied zwischen der Spannung der zu prüfenden Spannungsquelle und der Spannung der Standardstromquelle kann in gleichen Zeitintervallen gemessen werden, und der Unterschied zwischen der zu messenden Spannung und der im Voltmeter angezeigten Standardspannung wird dadurch nicht beeinflusst systematischer Fehler.
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