系统误差的特征
系统误差的特征是它的确定性，即实验条件一经确定，系统误差就获得了一个客观上的确定值，一旦实验条件变化，系统误差也按一种确定的规律变化。系统误差的发现、减小和消除是个比较复杂的问题，无一般规则可循。要根据有关专业知识和实验人员的经验，很好地分析整个实验所依据的原理、测量方法的每一步和所用的各种仪器，以及所获得的全部测量数据，找出产生误差的各个原因，这样才有可能设法在测量结果中减小和消除它的影响。但是，研究系统误差的特征、性质及其对测量的影响，也可得出一些一般原则，使我们能够了解在一些典型的出现系统误差的情况下，如何着手去发现和消除系统误差。
系统误差的来源
实验中系统误差的产生，大致有以下几方面的原因：
①仪器构造上的不完善。如天平两臂不等长；测量仪表转动部分偏心；滑线电阻电丝不均匀；螺旋测微计有空行程等。
②仪释未经很好地调整和核准。例如，仪表量具等没有调整到理想状态，仪器未经校准，测量时外部条件的变化和影响等。
③个人误差。这是由测量人员本身特点而引起的，如测量人员的固有习惯、生理上的分辨能力和反应速度等。这些个人因素将造成测量人员对某一信号的记录有超前或滞后的趋势，读取数据时，有始终偏大或者偏小的客观效果。
④方法误差或理论误差。这类误差主要是由于研究方法和所依据的理论公式的近似性所引起。如理论公式所要求的某些条件在实验中未被满足，测量方法和测量技术不完善，选用的经验公式只是各参量实际函数关系的粗略近似等。
⑤环境误差。这是由于测量仪表工作的环境（湿度、气压、温度等）不是仪表校验时的标准状态，而是随时间在变化，从而引起的误差。
⑥安装误差。这是由于测量仪表的安装或放置不正确所引起的误差。例如，应严格水平放置的仪表，未调好水平位置；电气测量仪表误放在有强电磁场干扰的地方和温度变化剧烈的地方等。
⑦定义误差。例如，在测量一个随机振动的平均值时，取测量的时间间隔以不同，得到的平均值就不同。即使在相同的时间间隔下，由于测量时刻不同，得到的平均值也会不同。引起这种误差的根本原因在于没有规定测量时应当用多长的平均时间。图4-11所示是随机振动的波形图，从该图上可以清楚看出测量时间间隔不同对平均值的影响。
现以测量振荡器的输出功率为例，说明系统误差的来源。
例如，图4-12所示为间接测量振荡器输出功率的线路。图中标准电阻尺作为负载，并用一只电压表测量它两端的电压U，然后用下面的近似公式计算振荡器的输出功率，即
式中，ru——电压表测量电压的误差；rR——标准电阻的误差。
如果测量是在正常工作条件下进行的，ru与rR应为电压表和标准电阻的基本误差；如果在测量时温度偏离了仪器的正常温度条件，还必须考虑温度变化所引起的附加误差。
必须指出，根据式P=U2/R来决定振荡器输出功率时，忽略了电压表本身的功率损耗 。如果不能忽略而且对测量结果又没有进行修正，这时还必须考虑由于测量方法不完善所引起的误差。
由图4-12可以看出，振荡器输出的实际值为
总的来说，在估计测量结果的误差时，必须结合具体的问题，对误差来源进行全面分析，力求不遗漏、不重复，特别要注意那些对测量结果影响很大的误差因素。
系统误差的分类
1)系统误差按其掌握的程度分类
①已定系统误差。这种误差在测量过程中其大小和符号均已确定。例如，用电流表测量 某电流得值5 A，若该示值的修正值为0.01 A，而在测量过程中由于某种原因对测量结果未加 以修正，就会产生一0.01 A的已定系统误差。
②未定系统误差。这种误差是指其大小或符号有一个不确知，或两者均不确知的误差。 例如，用一只已知其准确度等级为a及量限为Un的普通电压表去测量某电压U，这时如果按式(4-23)估计，测量的相对误差
则误差为未定系统误差。因为这时只估出了误差限，并不知道测量电压误差的确切大小及符号。
2)系统误差按其出现的特征和性质分类
①恒定的系统误差。这类误差的特点是其大小和符号始终不变，例如，精密天平两臂的比值应为1，但由于制造上的不完善，难以保证这一条件，因而给测量结果引人定值系统误差。量具的零点读数未经校准;伏安法测量电阻未考虑两种仪表的相互影响；进行测量时的条件不符合仪器所要求的工作条件等。这些都会给测量结果引人恒正或恒负的恒定系统误差。
②变化的系统误差。其特点是误差的大小和符号在测量过程中变化不定，或按照一定的规律变化。按其变化的特性又可细分为以下几类：
•线性变化的系统误差。例如，用电桥法测电阻时，由于电桥平衡是通过检流计指针（或光标）指零来判定的，但检流计指示会有漂移，如果时间不长，可视其为线性漂移，它引起的误差即为线性系统误差。用电位差计测量电动势时，在电位差计的工作回路中， 电池电压随着放电时间而逐渐降低，也会给测量结果引人线性变化的系统误差；线膨胀测量实验中，被测物体在某温度下的长度Lt，由于温度偏差△t引起的测长误差△L亦为线性误差。其他如测长米尺的刻度累积误差；千分尺测微螺杆的螺距累积误差等都具有线性误差的特性。
•周期性变化的系统误差。在整个测量过程中，若随着测量值或时间的变化，误差的大小和符号是按一定的规律呈现周期性变化，称为周期性误差，其变化曲线如图4 -13 所示。测角仪器（如分光仪、糖量计等）的偏心差即属于此类，它在任何相差半个周期的两对应点处误差的值相等，而符号相反。在0°和180°时误差为0；在90°和270°时误差大，等于±e。
③变化规律复杂的系统误差。在整个测量过程中，这类误差按照确定的而又比较复杂的规律变化。例如，电表指针偏转角度与电磁力矩之间不能严格保持线性关系，而刻度盘仍采用线性刻度，这种情况下所产生的系统误差就属于这一类。
传感器(sensor)一词来自拉丁语sentire，意思是“觉察、领悟”。
其作用是对于诸如热、光、力、声、运动等物理或化学的刺激做出反应，感受被测刺激后定量地将其转化为电信号；
信号调理电路对该信号进行放大、调制等处理，再由变送器转化成适于记录和显示的形式输出。
智能传感器即具有信息处理功能的传感器。
智能传感器带有微处理机，具有采集、处理、交换信息的能力，是传感器集成化与微处理机相结合的产物。
与一般传感器相比，智能传感器具有以下三个优点：
通过软件技术可实现高精度的信息采集，而且成本低；
具有一定的编程自动化能力；功能多样化。
传感器的特性都有哪些
1.静态特性。
传感器的静态特性是指对静态的输入信号，传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。
因为这时输入量和输出量都和时间无关，所以它们之间的关系；
即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程，或以输入量作横坐标，把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。
2.传感器动态特性。
所谓动态特性，是指传感器在输入变化时，它的输出的特性。
在实际工作中，传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。
这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得，并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系，往往知道了前者就能推定后者。
常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种，所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。
3.传感器的线性度。
通常情况下，传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。
在实际工作中，为使仪表具有均匀刻度的读数，常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度（非线性误差）就是这个近似程度的一个性能指标。
4.传感器的灵敏度。
灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变化△y对输入量变化△x的比值。
它是输出一输入特性曲线的斜率。如果传感器的输出和输入之间显线性关系，则灵敏度S是一个常数。
否则，它将随输入量的变化而变化。
灵敏度的量纲是输出、输入量的量纲之比，当传感器的输出、输入量的量纲相同时，灵敏度可理解为放大倍数。
5.传感器的分辨率。
分辨率是指传感器可感受到的被测量的最小变化的能力。也就是说，如果输入量从某一非零值缓慢地变化。
当输入变化值未超过某一数值时，传感器的输出不会发生变化，即传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。
只有当输入量的变化超过分辨率时，其输出才会发生变化。
在电子衡器应用中非常普遍的是称重传感器，也是称重系统及电子衡器的心脏部件。因此，已经广泛应用在各行各业，其主要作用是实现对物料既快又准的称量。
称重传感器的选用
称重传感器最大称量选择；安全系数。必须注意的是最大称量、承载器自重、过载能力、称重传感器灵敏度。
称重传感器准度的选择；对于衡器来说，当然是准度越高越好。但是考虑的是否能买得到，还有就是价格能否接受。
称重传感器的结构选择；一般是根据衡器来大致确定用什么结构称重传感器，再以传感器样本加以辅助选择。
尤其在衡器的侧向力影响下，通常有剪应力和正应力两种原理传感器来对抗侧向力，但剪应力原理传感器抗侧向力强于正应力原理传感器。
称重传感器的数量确定；根据衡器的称量大小抉择，小称量的衡器通常用1～2只传感器，大称量的衡器不低于两只传感器。
称重传感器的量程选择；实际上称重传感器的量程可以根据称重的最大称量、传感器使用个数、称体自重、最大偏载、动载因素综合考虑来抉择量程。总之，称重传感器的量程范围是大于称重系统称量范围。
称重传感器的封装形式选择；根据衡器应用环境来考虑。称重传感器常用全密封和局部密封两种方式，因此由衡器应用环境来选择传感器密封方式。
所以说，电子衡器的“心脏”是称重传感器此话不假，其正确的选用重要性不可言喻。
选用时从称重传感器的结构、量程、封装形式三大方面着手，以衡器的称量大小、使用环境、安装空间等方面作为切入点。
使用好几种品牌的称重系统，其中托利多称重传感器用的较多，觉的质量可靠、性能优越。
449717568