测量误差的分类及影响分析

测量误差按其性质可分为系统误差和随机误差两类。

（1）系统误差 在相同的观测条件下，对某量进行一系列的观测，如果观测误差的数值大小和符号或保持一个常数，或按一定规律变化，这种误差称为系统误差。产生系统误差的主要原因是测量仪器和工具构造不完善或校正不完全准确。例如，游标卡尺的名义长度为130mm，与标准尺比较，其实际长度为130.1mm。用该尺测量距离时，每量一整尺，就比实际长度大了0.1mm，这0.1mm的误差，假设游标卡尺的分度是均匀的，这样其数值的大小和符号是固定的，这种量具误差的大小与测量的长度成正比，且保持同一符号。又如，游标卡尺完全闭合时，其起点的数值为0.2mm，则每次测量长度时，测得的长度均比真值多了0.2mm。

系统误差具有积累性，对测量成果影响甚大，但它误差值的大小和符号有一定的规律。因此，它可以用计算改正或用一定的测量程序和测量方法来消除。例如，量距时，先通过对游标卡尺的检定，求出尺长改正数，然后对所测得长度进行尺长改正，来消除尺长误差的影响。又如，在测定机床导轨的水平度误差时，可采用先将框式水平仪沿某一方向放置来测量并记录测量结果，再将框式水平仪转180°，沿另某一方向放置来测量并再次记录测量结果，然后以两次测量结果的平均值来作为测量结果。由于水准管的偏差在这两次测量的过程中大小相等、方向相反，所以在平均值的计算过程中其误差相互抵消，此类由于水准管偏差而造成的测量误差，便可因采用了正确的测量方法而使此类系统误差消失。(www.xing528.com)

（2）随机误差 在相同的观测条件下，对某被测量进行一系列的观测，如果观测误差的数值大小和符号都不相同，从表面上看没有规律性，但对大量误差的总体而言，则具有一定的统计规律性，这种误差称为随机误差。随机误差的产生，也是由于人、仪器和外界条件等多方面因素引起的。例如，用游标卡尺测量工件半径时，需用肉眼读出刻度值，由于肉眼的分辨力、标尺刻度的限制等的影响，照准目标可能偏大或偏小而产生照准误差；读数时，其估读数值与正确数值也可能有差异，产生读数误差，此外外界条件变化和仪器本身不够完善所引起的误差等均属于随机误差。由此可见，随机误差是随着各种随机因素综合影响在不断变化的。对于这些在一定条件下所产生的大小不等、符号不同的不可避免的小误差，找不到一个能完全消除它的方法。故在一切观测结果中都不可避免地含有随机误差。

一般来说，在观测中，随机误差和系统误差总是同时发生的。前面已论述过，系统误差在一般情况下可以选取适当的方法加以消除和减弱，使其减弱到与随机误差相比处于次要地位，这样在观测结果中可以认为主要是存在随机误差。因此，我们所讨论的测量误差是指随机误差。