消除或减小系统误差的方法

若判定出测量中存在系统误差，首先应对系统误差产生的原因进行仔细分析，从根源上消除系统误差。例如，可选择精度等级更高的仪器进行测量，对仪器进行校准、调零、预热以使其工作在最佳状态，提高操作员的技术水平和责任心以减小人员误差，选择最合适的测量方法和数据处理方法等。

此外，对于不同性质的系统误差，通常还可以采用不同的方法进行消除或减小。

（1）减小恒值系统误差的方法

1）替代法

这种方法的实质是在测量装置上对被测量测量后，立即在同一测量条件下，用同一测量装置对一个已知标准量进行测量，并使指示值相同，则被测量与标准量相同。

2）交换法

对被测量进行一次测量后，把被测量与标准量的位置进行交换后再测量一次，使能引起恒定系统误差的因素以相反的效果影响测量结果，通过取两次测量的平均值作为测量结果的方法减小系统误差。例如，在等臂天平上称重，先将被测量放在左边，标准砝码放在右边，砝码质量为m，调平衡后，将两者交换位置，再调平衡，记下砝码的质量为m′，可取测量结果为

3）抵消法

这种方法要求对被测量进行测量时进行两次适当的测量，使两次测量结果所产生的系统误差大小相等、符号相反，取两次测量的平均值作为最终测量结果。如用螺旋测微器测量长度时，第1次测量时从顺时针方向旋转螺杆对准标线，第2次测量时从反时针方向旋转螺杆对准标线，取两次测量结果的平均值作为最终结果，即可减小因螺杆和螺母加工时存在空隙而引起的空行程造成的系统误差。

（2）减小线性系统误差的方法

减小线性系统误差的方法通常采用对称测量法（或称交叉对数法）。对于存在线性系统误差的测量过程，被测量将随时间的变化而线性增加，若选定整个测量时间范围内的某时刻为中点，则对称于此点的各对测量值的算术平均值都相等。利用这一特点可将测量在时间上对称安排，取各对称点两次读数的算术平均值作为测量值，即可减小线性系统误差。

（3）采用半周期法减小周期性系统误差

对周期性系统误差，可按系统误差变化的半个周期进行一次测量，共进行偶数次测量，取偶数次读数的算术平均值作为测量结果，即可有效地减小周期性系统误差。因为对于相差半周期的两次测量，其系统误差在理论上具有大小相等、符号相反的特征，故能够有效地减小和消除周期性系统误差。

值得注意的是，上述几种减小或消除系统误差的方法在实际工程中，由于各种原因的影响，是难以完全消除系统误差的，而只能将系统误差减小到可以接受的程度。通常测量系统误差或残余系统误差代数和的绝对值小于测量结果扩展不确定度的最后一位有效数字的1／2时，可认为系统误差对测量结果的影响很小，可忽略不计。