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為減小誤差而設計實驗
在上面逐個地討論了減小各種類型誤差的方法,這里將討論總的
減小誤差的方法。我們可以考慮應用兩種技術。
(1)利用零位測量
這里,我們不是根據一個輸入去測量輸出,而是采用抵消輸入使
其輸出為零的方法。典型的作法是在測量電器組件特性時用電橋平
衡。例如用一個電阻和另一個可變電阻相平衡,以使電壓輸出為零。
這一技術消除了非線性、漂移和零位誤差的影響。此外,由于用零位測
量可使我們設計一個高分辨率和小零位誤差而線性差的特殊儀器。
除電路以外,可在化學
天平和化學滴定中,看到零位測量的應用。
(2)利用局部平衡
零位測量遇到的一個困難是系統的平衡,有時要連續地進行平
衡.一個好的解決辦法,是平衡信號的主要部分而分別地測量剩余的
一小部分。這種方法經常在應變儀實驗中被應用,把不平衡電壓放大
并直接顯示出來。
當平衡元件是標準的,即沒有誤差的,使剩余信號能夠直接加到
標準元件上時,可以得到特別有用的和高的準確度。這種辦法應用于
同標準頻率合拍來測量頻率;化學天平直接讀數;根據小數重合法進
行干涉測量。
有時候,只有當用不同方法進行重復測量,而這些方法的系統誤
差不同時,才能揭露出系統誤差的存在。正如前面我們提到過的,比較
不同實驗結果也是客觀估計實驗誤差的一個方法。
由科學文獻獲得的很多實驗結果,在一段時間內認為是高精度
的,但后來的工作卻揭露出它們有非常大的系統誤差。通常我們應
用“準確”和。精密”這樣不同的詞來概括這些不同的情況。一個
“準確”的測量系列是指測量結果非常接近正確值(小的系統誤差),
而。精密”的測量結果是指它們自己本身的一致性好(小的偶然誤
差),但可能包含可觀的系統誤差值。
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