精確度是衡量電子測量儀器性能最重要的指標，通常由讀數(shù)精度、量程精度兩部分組成。本文結合幾個具體案例，講述誤差的產(chǎn)生、計算以及標定方法，正確理解精度指標能夠幫助您選擇合適的儀器儀表。

一、測量誤差的定義

誤差常見的表示方法有：絕對誤差、相對誤差、引用誤差。

1）絕對誤差：測量值x*與其被測真值x之差稱為近似值x*的絕對誤差，簡稱ε。

計算公式：絕對誤差 = 測量值 - 真實值；

2）相對誤差：測量所造成的絕對誤差與被測量（約定）真值之比乘以100%所得的數(shù)值，以百分數(shù)表示。

計算公式：相對誤差 =（測量值 - 真實值）/真實值×100%（即絕對誤差占真實值的百分比）；

3）測量的絕對誤差與儀表的滿量程值之比，稱為儀表的引用誤差，它常以百分數(shù)表示。

引用誤差=（絕對誤差的最大值/儀表量程）×100%

引用誤差越小，儀表的準確度越高，而引用誤差與儀表的量程范圍有關，所以在使用同一準確度的儀表時，往往采取壓縮量程范圍，以減小測量誤差。

舉個例子，使用萬用表測得電壓1.005V，假定電壓真實值為1V，萬用表量程10V，精度（引用誤差）0.1%F.S，此時萬用表測試誤差是否在允許范圍內(nèi)？

分析過程如下：

絕對誤差：E = 1.005V - 1V = +0.005V；

相對誤差：δ=0.005V/1V×100%=0.5%；

萬用表引用誤差：10V×0.1%F.S=0.1V；

因為絕對誤差0.005V<0.1V，所以10V量程引用誤差0.1%F.S的萬用表，測量1V相對誤差為0.5%，仍在誤差允許范圍內(nèi)。

二、測量誤差的產(chǎn)生

絕對誤差客觀存在，但人們無法確定得到；且絕對誤差不可避免，相對誤差可以盡量減少。

誤差組成成分可分為隨機誤差與系統(tǒng)誤差，即：誤差=測量結果-真值=隨機誤差+系統(tǒng)誤差

因此，任意一個誤差均可分解為系統(tǒng)誤差和隨機誤差的代數(shù)和系統(tǒng)誤差：

1）系統(tǒng)誤差（Systematic error）

定義：在重復性條件下，對同一被測量進行無限多次測量所得結果的平均值與被測量的真值之差。

產(chǎn)生原因：由于測量工具（或測量儀器）本身固有誤差、測量原理或測量方法本身理論的缺陷、實驗操作及實驗人員本身心理生理條件的制約而帶來的測量誤差。

特性：是在相同測量條件下、重復測量所得測量結果總是偏大或偏小，且誤差數(shù)值一定或按一定規(guī)律變化。

優(yōu)化方法：方法通常可以改變測量工具或測量方法，還可以對測量結果考慮修正值。

2）隨機誤差。

定義：隨機誤差又叫偶然誤差，是指測量結果與同一待測量的大量重復測量的平均結果之差。產(chǎn)生原因：即使在完全消除系統(tǒng)誤差這種理想情況下，多次重復測量同一測量對象，仍會由于各種偶然的、無法預測的不確定因素干擾而產(chǎn)生測量誤差。

特點：是對同一測量對象多次重復測量，測量結果的誤差呈現(xiàn)無規(guī)則漲落，可能是正偏差，也可能是負偏差，且誤差絕對值起伏無規(guī)則。但誤差的分布服從統(tǒng)計規(guī)律，表現(xiàn)出以下三個特點：

單峰性，即誤差小的多于誤差大的；

對稱性，即正誤差與負誤差概率相等；

有界性，即誤差很大的概率幾乎為零。

優(yōu)化方法：從隨機誤差分布規(guī)律可知，增加測量次數(shù)，并按統(tǒng)計理論對測量結果進行處理，可以減小隨機誤差。