実験における系統誤差を取り除くにはどうすればよいでしょうか?
系統誤差は、同じ測定の無数の測定結果の平均と、反復条件下で測定された真の値との差です。それは多くの場合、避けられない要因によって引き起こされます。
系統的エラーの原因
系統誤差は、固定された要因、または特定のルールに従って変化する要因によって引き起こされます。主に次の要因が含まれます。
1 機器およびデバイスの要因
校正されていないまたは校正済みの機器、測定器などの使用など、機器自体の不正確さに起因する測定結果と測定された真の値の間の偏差は、機器誤差を引き起こす可能性があります。または、ギアレバーマイクロメーターの直線変位や回転角度の不均衡によって生じる誤差など、検出器の設計原理や装置構造の欠陥によるもの。目盛、文字盤、指針の目盛りずれなど計器部品の製造や取り付けが正しくない 取り付けの偏心、天秤の腕の長さの誤差。
2 環境要因
実際の周囲温度と標準周囲温度での測定値の偏差、および測定時に一定の規則に従って測定される温度、湿度、気圧の偏差。
決定方法の3つの要素
測定方法自体に起因する誤差、または試験方法自体が不完全であるために、近似的な測定方法や経験式を使用して発生する誤差です。例えば、重量分析では、燃焼中の沈殿物の溶解、共沈、沈殿の分解または揮発により、測定における系統的な誤差が発生する可能性があります。
4つの人事要因
体重計の読み値を推定するときなど、個人の特性や不規則な操作などの生理的欠陥、主観的な偏見、操作者の悪い習慣などにより、値が一定の方向に偏るのが通例です。ビュレットの高低により終点の色が決まります。深いか浅いかによって発生するエラー。人的要因によるエラーは、一般に操作エラーと呼ばれます。
試薬の使用における 5 つの要素
検査に使用した不純物水や不純な試薬によって生じる測定結果と実際の結果との誤差。
システムエラーの削減と除去方法
1 系統的エラーをエラーの根本から排除する
測定の前に、システム担当者は、検出プロセス中に発生する可能性のある系統的エラーを真剣に分析する必要があります。考えられる系統的誤差の原因を可能な限り予測し、その影響を排除または最小限に抑えるように努める必要があります。たとえば、測定前に機器の性能をチェックし、環境条件や機器の設置位置が検査技術要件の要件を満たしていることを確認します。使用前に機器を正しく調整してください。測定方法の厳密な検査と分析は、機器、検出方法、環境、その他の要因によって引き起こされる系統的誤差を排除するために正確です。長期間の使用による機器の精度の低下を防ぐため、計量部門を計量部門に派遣して定期的に検査を行っています。
2 系統誤差を除去するための補正方法を使用する
ビュレット、ピペット、メスフラスコなどの測定器具を用意し、測定前に補正して検量線や誤差表を作成する方法です。測定後、結果を回避または除去するために実測値が補正されます。結果として生じるシステムエラー。
3 系統誤差を排除するために空の実験を使用する
ブランク試験とは、サンプルを添加せずに、分析試験法の基準または手順に従って同じ操作条件で実行される測定を指します。ブランクテストの結果の値はブランク値です。次に、同じ操作条件下で、分析試験法の基準または手順に従って、測定されたサンプルを試験サンプルに添加してサンプルの測定値を取得し、最後にサンプルの測定値からブランク値を減算し、比較的正確な解析結果が得られます。これにより、蒸留水中の不純物や不純な試薬によって引き起こされる系統誤差が排除されます。
4 制御されたテストを使用して系統的エラーを排除する
対照試験では、同じ分析方法を使用して、同じ条件下でサンプルを標準と並行して置き換えます。制御結果は、制御されたテストによって修正して、系統的な誤差を排除できます。
5 定常システムエラー解消方法
測定プロセスにおける固定システムエラーについては、次の除去方法を使用できます。
1交換方法：
誤差の原因に応じて、システムエラーの原因となる条件を入れ替えたり、そのままにしたりすることで、システムエラーの原因が測定結果に逆の影響を与え、システムエラーが解消されます。均等なアーム天びんで計量した場合、天びんの左右の 2 本のアームの長さにわずかな差が生じ、計量中に一定のシステム誤差が発生します。計量物を天秤の目盛りの重さに置き換えると、2回計量し、2回の測定値の平均が測定対象物の最終的な測定結果となり、2つのアームのバランスが崩れる可能性があります。系統的なエラー。
2オフセット方式：
つまり、測定の特定の条件（測定方向、電圧極性など）を変更するには、前後の 2 回の測定の系統誤差が等しく逆符号となり、2 回の測定の平均が得られるように、2 回の測定が必要です。測定結果によってはシステムが不要になる可能性があります。エラー。
3 つの代替方法:
測定条件を変更せずに、測定条件を既知の標準量に置き換えて再度測定し、測定値と標準値の差、つまり測定値が標準値に等しい値を求める方法です。差分値を計算することにより、系統誤差の除去という目的を達成します。
4 ゼロ表示方法:
メーターの位置ずれによって引き起こされる系統誤差を排除するために、インジケーターメーターに対する測定ペアの影響と既知の標準量は、測定プロセス中に互いにバランスが取られ、インジケーターがゼロを示し、測定された値がゼロを示すようになります。値が測定されます。基準値であるゼロ法と同じです。たとえば、ブリッジ回路、ポテンショメータなどは、不正確な指示によって引き起こされる系統誤差を排除するためにこの方法を使用します。
6 システムエラー解消方法の変更
1半サイクル消去法：
周期誤差の場合は、半サイクル間隔で 180 回の測定を行い、XNUMX つの読み取り値の算術平均を測定値として使用することで、周期的な系統誤差を効果的に除去できます。たとえば、指針計器の場合、文字盤の偏心によって誤差が生じた場合、XNUMX°離れた XNUMX 対または数対の指針によってマークされた読み取り値を平均することで除去できます。
2 対称測定の除去方法:
対称的な測定により、時間の経過とともに線形システム誤差を効果的に排除できます。電圧が電圧計で測定される場合、測定前に電圧計が校正およびゼロ調整されてから、電圧源の電圧が測定されます。測定時間が変化すると、電圧計のゼロ点が徐々にドリフトし、線形システム誤差が生じます。被測定電圧源の電圧と基準電源の電圧との差を等時間間隔で測定でき、電圧計に表示される測定電圧と基準電圧の差は影響を受けません。系統的なエラー。
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