電子測(cè)量誤差分析探究

武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院 魏 青

如今，我們的生活中滲透了許多方方面面的高科技技術(shù)，而電子的測(cè)量技術(shù)在我們生活中的應(yīng)用更是無所不在，由電子設(shè)備測(cè)量出來的結(jié)果，也給予了許多人們非常大的便利。最常見的，例如，我們生活中經(jīng)常使用的電子稱，電流表等等，這些都是電子測(cè)量在我們生活中的應(yīng)用，同樣環(huán)境治理，通訊衛(wèi)星等方面使用電子技術(shù)開展的測(cè)量和探測(cè)，都是電子測(cè)量范疇。但是由于電子測(cè)量與電子儀器比較受到環(huán)境因素，人員干擾等各種外界因素的干擾，所以依然會(huì)產(chǎn)生一些直接或間接的關(guān)系，導(dǎo)致測(cè)量的結(jié)果出現(xiàn)誤差，這也就使人們明白，就算是精確的電子測(cè)量設(shè)備，也會(huì)產(chǎn)生誤差的可能，因此人們必須從多個(gè)方面來對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行誤差的控制，使測(cè)量的結(jié)果能夠有效的被行業(yè)里的人使用，保證被測(cè)產(chǎn)品的真實(shí)性和質(zhì)量。

一、電子測(cè)量誤差的基本概念

所謂的電子測(cè)量就是利用當(dāng)今的數(shù)字化測(cè)量?jī)x器對(duì)需要被測(cè)量的產(chǎn)品數(shù)值進(jìn)行真實(shí)的反映，使得被測(cè)量的物品的各種指標(biāo)數(shù)據(jù)，都能夠精準(zhǔn)地呈現(xiàn)在人們的眼前。然而對(duì)于任何測(cè)量結(jié)果來說，都會(huì)有不良因素存在，從而影響到測(cè)量的結(jié)果精準(zhǔn)性，誤差是一定會(huì)存在的，而所謂的誤差，指的是測(cè)量值與其真實(shí)值間的差異，但由于誤差不能夠完全的抵消，所以人們對(duì)于測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)性一般定義在測(cè)量結(jié)果處于被測(cè)物品數(shù)據(jù)真實(shí)值的一定范圍內(nèi)。誤差又分為兩種，一種叫絕對(duì)誤差，另一種叫相對(duì)誤差，絕對(duì)誤差指的是將測(cè)量的數(shù)據(jù)減去標(biāo)準(zhǔn)值，它們倆之間產(chǎn)生的差距就被稱為絕對(duì)誤差，但是由于標(biāo)準(zhǔn)值是無法確定的，在測(cè)量過程中，無法真正的完全得到精準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)值，所以人們它是規(guī)定在測(cè)量條件下，約定好的能夠反映被測(cè)物品真實(shí)數(shù)據(jù)的參考數(shù)據(jù)。而絕對(duì)誤差的大小，主要就是反映測(cè)量結(jié)果與被測(cè)物品的真實(shí)結(jié)果偏離程度，它的絕對(duì)值越小表示結(jié)果越精準(zhǔn)。另一種誤差叫做相對(duì)誤差，所謂的相對(duì)誤差，認(rèn)為測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)性，并不能單單靠與被測(cè)物體的真實(shí)數(shù)值的偏離程度來反映，還需要與標(biāo)準(zhǔn)值的偏差程度來評(píng)定，相對(duì)誤差指的是絕對(duì)誤差與被測(cè)物體的真實(shí)值間的比值，它主要的含義是測(cè)量誤差偏離標(biāo)準(zhǔn)值的程度范圍。

二、電子測(cè)量誤差存在的類型

由于利用電子測(cè)量設(shè)備對(duì)被測(cè)物品進(jìn)行測(cè)量所產(chǎn)生的測(cè)量結(jié)果，總是會(huì)有一些誤差產(chǎn)生，因此這些誤差又被進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分類，使得人們能夠在今后對(duì)于誤差的控制中，能夠找出針對(duì)性的誤差控制措施。首先，由于電子測(cè)量中，計(jì)算數(shù)據(jù)思路會(huì)有一定的偏差，這種對(duì)于數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性所造成誤差的類型，叫做系統(tǒng)誤差。第二種是由于在實(shí)際的測(cè)量中，每一次的實(shí)際操作步驟，不能夠得到完全的一致，這就使得所得的測(cè)量結(jié)果也不一致，這種誤差，人們普遍的將其稱為隨機(jī)誤差。第三種是由于在實(shí)際的測(cè)量過程中，操作人員的操作方法不規(guī)范，由于人為因素而引發(fā)結(jié)果出現(xiàn)誤差的類型，普遍將其稱為疏忽誤差。在這幾種誤差之中，有一些誤差的控制措施非常簡(jiǎn)單，利用多次的測(cè)量就可以完美的降低誤差的值，還有一些可以通過規(guī)范相關(guān)人員的操作，來使得誤差值降低，但有一些誤差的種類，卻需要進(jìn)行針對(duì)性的措施，才能夠使得測(cè)量結(jié)果更加精準(zhǔn)。

三、不同類型產(chǎn)生的誤差原因

（一）因測(cè)量設(shè)備產(chǎn)生的誤差

如今，人們的生活中運(yùn)用了許多的測(cè)量設(shè)備，這些測(cè)量設(shè)備所產(chǎn)生的誤差，主要是因?yàn)楦鞣N測(cè)量?jī)x器中的硬件而引起的，大部分都是由于一些測(cè)量?jī)x器圖表精準(zhǔn)度不夠，或者是儀器表的固定不夠嚴(yán)謹(jǐn)，使得儀表的一些零點(diǎn)出現(xiàn)問題，還包括一些低級(jí)錯(cuò)誤，例如儀器的刻度表不規(guī)范，同時(shí)由于不同的電子測(cè)量設(shè)備，它們所采用的電壓不同，可能在人們進(jìn)行測(cè)量時(shí)，在測(cè)量的過程中可能會(huì)由于電子測(cè)量設(shè)備的電壓不同，電流不同，從而對(duì)測(cè)量的結(jié)果產(chǎn)生影響，使得所測(cè)量的結(jié)果與真實(shí)值相差較大。電子設(shè)備產(chǎn)生的誤差，還有一種原因，就是由于它們的存放問題，在不同的環(huán)境下，存放可能會(huì)造成一些測(cè)量設(shè)備的損壞，而利用這種已經(jīng)損壞的測(cè)量設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，并在沒有經(jīng)過校準(zhǔn)的方式下，這就會(huì)使得測(cè)量出來的數(shù)值更加沒有依據(jù)性。

（二）因人為原因產(chǎn)生的誤差

在測(cè)量過程中人為因素造成的結(jié)果精確度不夠，主要還是由于相關(guān)的測(cè)量人員在操作過程中有不規(guī)范的操作，或者是由于測(cè)量的人員分辨力不夠，身體產(chǎn)生視覺疲勞或者測(cè)量習(xí)慣不夠好造成的。當(dāng)然，也有一些測(cè)量人員的責(zé)任心不夠，使得他們敷衍面對(duì)工作，對(duì)讀取電子設(shè)備中的數(shù)值，由于工作態(tài)度不端正，可能還會(huì)出現(xiàn)讀錯(cuò)的低級(jí)錯(cuò)誤，這就會(huì)使的在儀器的應(yīng)用操作中，出現(xiàn)很多的錯(cuò)誤，造成測(cè)量結(jié)果與真實(shí)值有很大的差別。同時(shí)測(cè)量人員在測(cè)量工作進(jìn)行前，還要對(duì)相關(guān)的電子設(shè)備儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，調(diào)節(jié)，但是不同的工作人員之間也會(huì)有差異，這就使得操作人員可能會(huì)造成讀數(shù)的誤差，出現(xiàn)測(cè)量結(jié)果的不同，給接下來的數(shù)據(jù)使用帶來一些困擾。

（三）因外界環(huán)境產(chǎn)生的誤差

除了一些電子設(shè)備以及人為因素，造成測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生誤差的原因之外，還有外界環(huán)境的影響因素，也會(huì)造成測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，由于測(cè)量設(shè)備都是電子化設(shè)備，因此它們受環(huán)境因素的影響非常大。例如環(huán)境中的溫度，濕度，或者電磁場(chǎng)的影響以及外界震動(dòng)的影響，對(duì)于每一種電子測(cè)量?jī)x器都會(huì)有不一樣的要求限制，這就使得使用不同的測(cè)量?jī)x器會(huì)出現(xiàn)兩種相差較大的結(jié)果，進(jìn)而讓測(cè)量人員無法進(jìn)行準(zhǔn)確的選取，并且由于外界環(huán)境的因素影響，使得操作人員就算進(jìn)行了規(guī)范的操作，例如在測(cè)量前對(duì)測(cè)量設(shè)備優(yōu)先進(jìn)行了校準(zhǔn)工作，這依然會(huì)使得測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。

四、對(duì)電子測(cè)量誤差控制的措施

（一）儀器設(shè)備產(chǎn)生誤差的誤差控制措施

由于當(dāng)今的電子測(cè)量?jī)x器設(shè)備有許多的種類，因此在使用不同儀器進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，必須要對(duì)儀器進(jìn)行優(yōu)先的校準(zhǔn)，使得儀器在測(cè)量中保持對(duì)被測(cè)物品數(shù)據(jù)的真實(shí)反映，同時(shí)還要在測(cè)量前，認(rèn)真的檢查所有的儀器是否質(zhì)量合格，使得它們的準(zhǔn)確度能夠滿足測(cè)量的要求。在測(cè)量的時(shí)候，為了能夠盡可能地提高儀器的測(cè)量準(zhǔn)確度，所以要盡量的將儀器表刻度的指針，指在滿刻度的區(qū)域，一方面可以方便測(cè)量人員進(jìn)行準(zhǔn)確的讀數(shù)，另一方面能夠?qū)χ皟x器的校正工作進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)在測(cè)量的過程中，還要保證儀器的附近沒有電磁場(chǎng)等嚴(yán)重干擾的環(huán)境存在，這樣不僅會(huì)使得電子測(cè)量設(shè)備不會(huì)受到損壞，也會(huì)保障電子設(shè)備測(cè)量出來的精確度更加準(zhǔn)確。

（二）人為操作產(chǎn)生誤差的誤差控制措施

由于測(cè)量結(jié)果的使用者是工作人員，因此針對(duì)工作人員的工作態(tài)度以及操作方式都需要有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范，在許多的測(cè)量誤差中，大多數(shù)都是由于工作人員在操作過程中，沒有按照規(guī)范的操作來進(jìn)行測(cè)量，所以導(dǎo)致測(cè)量出來的結(jié)果沒有依據(jù)性可言，因此在測(cè)量過程中要規(guī)范工作人員的測(cè)量操作方法。每一種電子測(cè)量設(shè)備儀器都會(huì)有相應(yīng)的使用說明，工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)使用說明進(jìn)行仔細(xì)的研讀，認(rèn)真地按照使用說明上的規(guī)范操作來進(jìn)行，從而能有效地避免由于操作不當(dāng)，而引發(fā)的測(cè)量結(jié)果與真實(shí)數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大誤差的情況，同時(shí)在工作人員進(jìn)行讀數(shù)的時(shí)候，要等到電壓，電流穩(wěn)定的時(shí)候，再開始讀數(shù)。有一些操作人員還有一些不好的習(xí)慣，例如在讀數(shù)的時(shí)候，身子可能會(huì)向左偏，或者向右偏，針對(duì)這種情況，必須要消除偶然的疏忽大意，在相同的條件下進(jìn)行多次的測(cè)量，并使用不同的工作人員進(jìn)行重復(fù)測(cè)量，以此來保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（三）環(huán)境影響產(chǎn)生誤差的誤差控制措施

上文中也提到了環(huán)境對(duì)于電子測(cè)量設(shè)備的影響非常大，因此在工作人員進(jìn)行測(cè)量的過程中，一定要保證好外界環(huán)境的干擾范圍。在工作人員對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)調(diào)節(jié)的工作中，需要保證外界環(huán)境符合電子設(shè)備的使用要求，同時(shí)對(duì)環(huán)境中的濕度和溫度，電磁場(chǎng)，熱源的影響，也需要提起工作人員的重視，在測(cè)量的過程中，還要保持外界環(huán)境的穩(wěn)定性，多變的外界環(huán)境非常容易對(duì)測(cè)量設(shè)備造成損壞。在電磁場(chǎng)這方面的問題，還要更加要引起相關(guān)工作人員重視，它能夠到嚴(yán)重的影響到指針的指示，導(dǎo)致小磁針不穩(wěn)定，工作人員無法進(jìn)行有效的讀數(shù)，因此在所有的電子測(cè)量設(shè)備使用過程中，都需要特別注意外界環(huán)境的干擾因素，盡可能的減小由于環(huán)境因素的影響帶來的誤差，保證測(cè)量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，幫助后續(xù)數(shù)據(jù)使用工作能夠更好地落實(shí)。

總的來說，如今人們的生活中，電子儀器的應(yīng)用已經(jīng)非常的普遍，而利用電子設(shè)備測(cè)量出來的結(jié)果，對(duì)于人們的生活工作都產(chǎn)生了非常便利的影響，但由于測(cè)量結(jié)果仍舊會(huì)有一些客觀的因素導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生，因此就必須不斷地針對(duì)不同類型的誤差進(jìn)行誤差控制，避免一些由于低級(jí)錯(cuò)誤而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)性降低，只有這樣才能提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)來源，方便人們今后的分析工作。