数值计算过程中,减小误差的常见方法有哪些

全运会几年一次2023-04-27  37

减小实验误差的几种常用方法

1.减少环境误差 检查仪器的使用条件是否得到满足,如温度、压力是否符合要求,电磁场或光线有无干扰等,以及仪器设备使用状态是否满足设计要求,如水平、铅直、拉伸等状态是否调整好,光学仪器透镜器件等有否调整到共轴等高,电源电压供给是否达到要求值等。

2.相对测量法 相对测量法是利用已知其精确数据的标准样品,在同样条件下与待测样品进行对比实验,这样做可以消去一些已知或未知的系统误差。光谱分析中,把样品的光谱、色度与标准谱、标准色相比较,从而找出样品的成分就是这种方法。

3.直接替代法 直接替代法是直截了当地测定物理量的方法,如用天平测定质量,图(a)中,待测物A与平衡物B在天平上平衡.图(b)中,将砝码W替代A,重新达到平衡,W的质量即A的质量。不论天平等臂与否都可用。直接替代法的测量精确程度,取决于作为标准元件的准确度以及指示部件的分辨灵敏度。

4.交替测量法 把测量对象的位置相互交替,是交替测量方法中的一种。使用等臂天平时的复称法也是位置的交替,以此消除天平的不等臂误差。

1、测量值跟真实值之间的差异叫做误差;

2、错误是在测量过程中,不遵守仪器的操作规程以及读数时由于粗心大意把数字或单位弄错了引起的。

3、误差与错误有本质的区别:错误是应该而且可以避免的;误差是测量过程必然存不可避免的----只能尽可能减小误差。

4、误差的产生:一方面是由于测量工具的精密度引起的,另一方面是由于进行测量的人出现的。

5、减小误差的措施:

A、使用精密的测量工具;

B、改进测量方法;

C、多次测量取平均值。

1、减少影响试验结果的因素,如验证机械能守恒时,尽量减小磨擦力

2、用合适的试验方法,如测电阻时根据情况采用电流表外接法或内接法

3、用精确的实验仪器

4、读数要精确

5、多次试验取平均值

在用滑线电桥测电阻时“交换抵消法”可消除系统误差,比如导线热效应带来的误差,电阻电势差正负端带来的误差等等。接触电阻和引线电阻在惠斯登电桥中会对测量结果有影响,但是在双臂电桥中,不会对待测电阻产生影响。

消除系统误差的方法有:交换法、替代法、补偿法、对称测量法、半周期偶数测量法、组合测量法。

1、交换法:在测量中将某些条件,如被测物的位置相互交换,使产生系统误差的原因对测量结果起相反作用,从而达到抵消系统误差的目的。

2、替代法:替代法要求进行两次测量,第一次对被测量进行测量,达到平衡后,在不改变测量条件情况下,立即用一个已知标准值替代被测量,如果测量装置还能达到平衡,则被测量就等于已知标准值,如果不能达到平衡,修整使之平衡,这时可得到被测量与标准值的差值,即:被测量=标准值 差值。

3、补偿法:补偿法要求进行两次测量,改变测量中某些条件,使两次测量结果中,得到误差值大小相等,符号相反,取这两次测量的算术平均值作为测量结果,从而抵消系统误差。

可用于减少测量过程中的偶然误差的方法是:增加平行试验的次数。

同一批号(炉号等)取两个以上相同的样品,以完全一致的条件(包括温度、湿度、仪器、试剂,以及试验人)进行试验,看其结果的一致性。

两样品间的误差是有国标或其他标准要求的。其优点是防止偶然误差的产生。平行对照试验,又可以分为定量对照试验和定性对照试验。这在某些临床试验资料里有所体现的。

:随机误差也称为偶然误差和不定误差,是由于在测定过程中一系列有关因素微小的随机波动而形成的具有相互抵偿性的误差。

其产生的原因是分析过程中种种不稳定随机因素的影响,如室温、相对湿度和气压等环境条件的不稳定,分析人员操作的微小差异以及仪器的不稳定等。

随机误差的大小和正负都不固定,但多次测量就会发现,绝对值相同的正负随机误差出现的概率大致相等,因此它们之间常能互相抵消,所以可以通过增加平行测定的次数取平均值的办法减小随机误差。

在随机误差中,最重要的是抽样误差。我们从同一总体中随机抽取若干个大小相同的样本,各样本平均数(或平均率)之间会有所不同。这些样本间的差异,同时反映了样本与总体间的差异。它是由于从总体中抽取样本才出现的误差,统计上称为抽样误差。

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