接近开关、光电开关、拉绳开关的误差及分类

　　物理实验就是对一些物理进行测量的过程。任何待测的物理量在一定客观条件下总存在着一个真实的价值，称之为该物理量的真值。但是，由于实验理论的近似性、实验仪器灵敏度和分辨能力的局限性、环境的不稳定性等因素的影响，待测量的真值实际上是不可能通过测量准确获取的，我们永远无法准确得知。测量结果和真值之间总有一定的差异，这种差异定义为测量误差。测量误差可以用绝对误差表示，也可以用相对误差表示。

　　由于真值是不能确知的，所以测量值的误差也不能确切知道，因此测量的任务就是给出被测真的最佳估计值，并估算出这种最佳估计值的可靠程度。

　　根据误差的性质和产生原因将误差分为系统误差、随机误差和异常值三种。

　　1、系统误差：系统误差是指在等精度的重复测量中保持恒定，或以可预知的方式变化的误差。系统误差的来源主要有以下几方。

　　A：由于仪器本身的缺陷或没有按规定的条件使用仪器而造成的误差。例如，仪器的零点不准造成的误差;等臂天平两臂不等长造成的误差;在20C的条件下标定的标准电阻在30C的条件下使用造成的误差等。

　　B：由于测量所依据的理论公式本身的近似性，或实验条件不能达到理论公式所规定的要求，或测量方法不正确所带来的误差。例如，利用单摆测量重力加速，而在测量周期时又必须要求有一定的摆角，这就决定了测量结果中必然含有系统误差。

　　C：由于测量者本人的生理或心理特点所造成的误差。例如，测量时间时，测量者可能有计时超前或落后的偏好;在对准标志时，可能存在总是偏左或偏右的习惯。

　　系统误差通常是实验误差的主要来源。在测量条件不变时，系统误差基本上具有确定的大小和方向。当测量条件改变时，系统误差通常会按照一定的规律变化。增加测量次数并不能减少系统误差。

　　我们一般不能发现系统误差是否存在。但是，在一些测量过程中，我们可以根据系统误差性质，选择适当的测量方法，使测量值中的系统误差相互抵消，从而消除系统误差对测量结果的影响。例如，天平只有在两臂严格等长时，砝码的质量才等于被测物体的质量。而事实上不可能做到天平两臂的严格等长。为了消除这种系统误差，可以所谓复称法称重，从而抵消天平两臂不等长引起的系统误差。

　　2、随机误差：随机误差是指在相同的测量条件下，多次测量同同物理量时，误差时大时小，时正时负，以不可预期的方式变化着的误差。它是屾人的感官灵敏度和售精度的限制、周围绕环境的干扰以及一些偶然影响产生的，其典型的特征是随机性。例如，用毫米刻度的米尺去测量某物体的长度时，往往将米尺去对准备物体的两端并估读到毫米的下一位读数值，这个估读孾的数值就存在着一定的随机性，也就带来了随栅误差。虽然随机误差无法控制和排除，但是，当在相册的实验条件下，对被测量进行多次测量时，其大小的分布却服从一定的统计规律，可以利用这种规律对实验结果的随机误差作出估算，这就是在实验中往往要对某些物理量进行多次测量的原因。

　　3、异常值：异常值又称为粗大误差或过失误差，是由于观测者不正确地使用仪器，观察错误或记录错误的数据等不正常情况下引起的误差。它会明显地歪曲客观现象，在数据处理中应将其剔除。所以，在作误差分析时，要估算的误差通常只有系统误差和随机误差。