減小和消除系統(tǒng)誤差的方法

減小和消除系統(tǒng)誤差的方法在測量過程中，若發(fā)覺測量數(shù)據(jù)中存在系統(tǒng)誤差，則需要作進一步地分析比較，找出產(chǎn)生該系統(tǒng)誤差的主要緣由以及相應(yīng)減小系統(tǒng)誤差的方法。由于產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的因素眾多，且常常是若干因素共同作用，因而顯得更加簡單，難以找到一種普遍有效的方法來減小和消退系統(tǒng)誤差。下面幾種是最常用的減小系統(tǒng)誤差方法。

1．針對產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要緣由實行相應(yīng)措施

對測量過程中可能產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差的環(huán)節(jié)作認真分析，找出產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要緣由，并實行相應(yīng)措施是減小和消退系統(tǒng)誤差最基本和最常用的方法。例如，假如發(fā)覺測量數(shù)據(jù)中存在的系統(tǒng)誤差的緣由主要是傳感器轉(zhuǎn)換過程中存在零位誤差或傳感器輸出信號與被測參量間存在非線性誤差，則可實行相應(yīng)措施調(diào)整傳感器零位，認真測量出傳感器非線性誤差，并據(jù)此調(diào)整線性化電路或用軟件補償?shù)姆椒ㄐＵ拖舜朔蔷€性誤差。假如發(fā)覺測量數(shù)據(jù)中存在的系統(tǒng)誤差主要是由于信號處理時采納近似閱歷公式（如略去高次項等），則可考慮用改進算法、多保留高次項的措施來減小和消退系統(tǒng)誤差。

2．采納修正方法減小恒差系統(tǒng)誤差

利用修正值來減小和消退系統(tǒng)誤差是常用和特別有效的方法之一，在高精度測量、計量與標定時被廣泛采納。

通常的做法是在測量前預(yù)先通過標準器件法或標準儀器法比對（計算），得到該檢測儀器系統(tǒng)誤差的修正值，制成系統(tǒng)誤差修正表；然后用該檢測儀器進行詳細測量時可人工或由儀器自動地將測量值與修正值相加，從而大大減小或基本消退該檢測儀器原先存在的系統(tǒng)誤差。

除通過標準器件法或標準儀器法獵取該檢測儀器系統(tǒng)誤差的修正值外，還可對各種影響因素，如溫度、濕度、電源電壓等變化引起的系統(tǒng)誤差，通過反復(fù)試驗繪制出相應(yīng)的修正曲線或制成相應(yīng)表格，供測量時使用。對隨時間或溫度不斷變化的系統(tǒng)誤差，如儀器的零位誤差、增益誤差等可實行定期測量和修正的方法解決。智能化檢測儀器通?？蓪x器的零位誤差、增益誤差間隔肯定時間自動進行采樣并自動實時修正處理，這也是智能化儀器能獲得較高測量精度的主要緣由。

3．采納交叉讀數(shù)法減小線性系統(tǒng)誤差

交叉讀數(shù)法也稱對稱測量法，是減小線性系統(tǒng)誤差的有效方法。假如檢測儀器在測量過程中存在線性系統(tǒng)誤差，那么在被測參量保持不變的狀況下其重復(fù)測量值也會隨時間的變化而線性增加或減小。若選定整個測量時間范圍內(nèi)的某時刻為中點，則對稱于此點的各對測量值的和都相同。依據(jù)這一特點，可在時間上將測量挨次等間隔對稱支配，取各對稱點兩次交叉讀入測量值，然后取其算術(shù)平均值作為測量值，即可有效地減小測量的線性系統(tǒng)誤差。

4．采納半周期法減小周期性系統(tǒng)誤差

對周期性系統(tǒng)誤差，可以相隔半個周期進行一次測量，如圖1所示。取兩次讀數(shù)的算術(shù)平均值，即可有效地減小周期性系統(tǒng)誤差。由于相差半周期的兩次測量，其誤差在理論上具有大小相等、符號相反的特征，所以這種方法在理論上能很好地減小和消退周期性系統(tǒng)誤差。

圖1半周期法讀數(shù)示意圖

以上幾種方法在詳細實施時，由于種種緣由都難以完全消退全部的系統(tǒng)誤差，而只能將系統(tǒng)誤差減小到對測量結(jié)果影響最小以至可以忽視不計的程度。

假如測量系統(tǒng)誤差或殘余系統(tǒng)誤差代數(shù)和的