Come eliminare l'errore sistematico nell'esperimento?
L'errore sistematico è la differenza tra la media dei risultati di un numero infinito di misurazioni della stessa misurazione e il valore reale misurato in condizioni ripetitive. Spesso è causato da fattori inevitabili.
Cause degli errori sistematici
L'errore sistematico è causato da fattori fissi o che cambiano secondo determinate regole, inclusi principalmente i seguenti fattori:
1 fattori relativi allo strumento e al dispositivo
Deviazioni tra i risultati misurati e i valori reali misurati dovute all'imprecisione dello strumento stesso, come l'uso di strumenti non calibrati o calibrati, strumenti di misura, ecc., possono causare errori dello strumento. Oppure a causa delle carenze del principio di progettazione dello strumento di rilevamento e della struttura del dispositivo, come l'errore causato dallo spostamento lineare del micrometro della leva del cambio e la sproporzione dell'angolo di rotazione; la produzione e l'installazione delle parti dello strumento non sono corrette, come la deviazione della scala, il quadrante e il puntatore. Installare l'eccentricità, l'errore della lunghezza del braccio della bilancia.
2 fattori ambientali
La deviazione del valore misurato rispetto alla temperatura ambiente effettiva e alla temperatura ambiente standard e la deviazione della temperatura, dell'umidità e della pressione atmosferica da misurare secondo una determinata regola durante la misurazione.
3 fattori nel metodo di determinazione
È l'errore causato dal metodo di misurazione stesso, oppure l'errore causato dal metodo di prova stesso non è perfetto, utilizzando il metodo di misurazione approssimativo o la formula empirica. Ad esempio, nell'analisi gravimetrica, possono verificarsi errori sistemici nella misurazione dovuti alla dissoluzione del precipitato, alla coprecipitazione, alla decomposizione delle precipitazioni o alla volatilizzazione durante la combustione.
4 fattori personali
A causa di difetti fisiologici, pregiudizi soggettivi, cattive abitudini dell'operatore, ecc., come caratteristiche personali o funzionamento irregolare, come quando si stima la lettura sulla scala, è consuetudine essere sbilanciati in una certa direzione, il valore di la buretta è alta o bassa e viene determinato il colore del punto finale. Errori causati dall'essere profondi o superficiali. Gli errori dovuti a fattori legati al personale vengono generalmente definiti errori operativi.
5 fattori nell'uso dei reagenti
La deviazione tra il risultato della misurazione e il risultato effettivo causata dall'acqua impura utilizzata nel test o dal reagente impuro utilizzato.
Metodo di riduzione ed eliminazione degli errori di sistema
1 Eliminare gli errori sistematici dalla radice dell'errore
Prima della misurazione, il personale del sistema è tenuto a condurre un'analisi seria degli errori sistematici che possono verificarsi durante il processo di rilevamento. È necessario prevedere il più possibile le fonti dei possibili errori sistematici e cercare di eliminarne o minimizzarne gli effetti. Ad esempio, controllare le prestazioni dello strumento prima della misurazione, in modo che le condizioni ambientali e la posizione di installazione dello strumento soddisfino i requisiti dei requisiti tecnici di ispezione; corretta regolazione dello strumento prima dell'uso; l'ispezione rigorosa e l'analisi del metodo di misurazione sono corrette per eliminare lo strumento, il rilevamento L'errore sistematico causato dal metodo, dall'ambiente e da altri fattori; per evitare che la precisione dello strumento venga ridotta a causa dell'uso prolungato, il reparto di misurazione viene inviato al reparto di metrologia per la verifica periodica.
2 utilizzare il metodo di correzione per eliminare l'errore sistematico
Questo metodo consiste nel prendere strumenti di misurazione come burette, pipette e matracci tarati e correggerli prima della misurazione per creare una curva di calibrazione o una tabella degli errori. Dopo la misurazione, il valore di misurazione effettivo viene corretto per evitare o eliminare il risultato. L'errore di sistema risultante.
3 utilizzare l'esperimento in bianco per eliminare l'errore sistematico
La prova in bianco si riferisce alla misurazione eseguita nelle stesse condizioni operative secondo lo standard o la procedura del metodo di prova analitico senza aggiungere un campione. Il valore del risultato del test in bianco è un valore in bianco. Quindi, il campione misurato viene aggiunto al campione di prova secondo lo standard del metodo di prova analitico o la procedura nelle stesse condizioni operative per ottenere il valore misurato del campione, e infine il valore del bianco viene sottratto dal valore misurato del campione, e si ottiene un risultato dell'analisi relativamente accurato. Ciò elimina gli errori sistematici causati dalle impurità nell'acqua distillata o nei reagenti impuri.
4 utilizzando un test controllato per eliminare gli errori sistematici
Il test di controllo consiste nell'utilizzare lo stesso metodo analitico per sostituire il campione in parallelo con lo standard nelle stesse condizioni. I risultati del controllo possono essere corretti mediante test controllati per eliminare errori sistematici.
5 metodo di eliminazione degli errori di sistema costanti
Per gli errori di sistema fissi nel processo di misurazione, è possibile utilizzare i seguenti metodi di eliminazione:
1 metodo di scambio:
A seconda della causa dell'errore, alcune condizioni che causano l'errore di sistema vengono scambiate e altre condizioni rimangono invariate, in modo che i fattori che causano l'errore di sistema abbiano l'effetto opposto sul risultato della misurazione, eliminando così l'errore di sistema. Se si pesa con una bilancia a bracci uguali, ci sarà una leggera differenza nella lunghezza dei due bracci sui lati sinistro e destro della bilancia e durante la pesatura si verificherà un errore di sistema costante. Se la merce pesata viene scambiata con il peso sulla bilancia della bilancia, pesa due volte e la media delle due misurazioni è il risultato finale della misurazione dell'oggetto misurato, che può eliminare la bilancia dei due bracci. Errore sistematico.
2 metodo di compensazione:
Cioè, sono necessarie due misurazioni per modificare determinate condizioni nella misurazione, come la direzione della misurazione, la polarità della tensione, ecc., in modo che gli errori sistematici delle due misurazioni prima e dopo siano segni uguali e opposti e la media delle due i risultati della misurazione possono eliminare il sistema. errore.
3 metodi alternativi:
Questo metodo consiste nel sostituire la condizione misurata con una quantità standard nota senza modificare la condizione di misurazione ed eseguire nuovamente la misurazione per ottenere la differenza tra il valore misurato e il valore standard, ovvero il valore misurato è uguale al valore standard più il valore della differenza, ottenendo così Eliminare lo scopo di errori sistematici.
4 metodo di indicazione dello zero:
Al fine di eliminare l'errore sistematico causato dal disallineamento del misuratore, l'effetto della coppia misurata sull'indicatore e la quantità standard nota vengono bilanciati tra loro durante il processo di misurazione, in modo che l'indicatore indichi zero e la quantità misurata il valore viene misurato. È uguale al valore standard, che è il metodo zero. Ad esempio, circuiti a ponte, potenziometri, ecc., utilizzano questo metodo per eliminare errori sistematici causati da indicazioni imprecise.
6 modificare il metodo di eliminazione degli errori di sistema
1 metodo di eliminazione a metà ciclo:
Per gli errori periodici, è possibile effettuare una misurazione a intervalli di mezzo ciclo, quindi la media aritmetica delle due letture viene utilizzata come valore misurato, eliminando di fatto gli errori sistematici periodici. Ad esempio, un contatore a lancetta, se l'errore causato dall'eccentricità del quadrante, può essere eliminato facendo la media delle letture segnate da una o più coppie di lancette separate di 180°.
2 Metodo di eliminazione della misurazione simmetrica:
Le misurazioni simmetriche possono eliminare efficacemente gli errori del sistema lineare nel tempo. Se la tensione viene misurata con un voltmetro, il voltmetro viene calibrato e azzerato prima della misurazione, quindi viene misurata la tensione della sorgente di tensione. Al variare del tempo di misurazione, il punto zero del voltmetro si sposta gradualmente producendo un errore di sistema lineare. La differenza tra la tensione della fonte di tensione da testare e la tensione della fonte di alimentazione standard può essere misurata a intervalli di tempo uguali e la differenza tra la tensione da misurare e la tensione standard mostrata nel voltmetro non è influenzata dal errore sistematico.
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