测量环境误差

定义与定位

测量环境误差是测量仪器的工作环境与规定的标准状态不一致时所造成的误差。任何传感器的标定都是在一定的标准环境下进行的，因此任何测量都有一定的环境条件要求；一旦实际工作环境偏离该标准状态，测量结果就会偏离标定时的对应关系，形成环境误差。

典型环境来源

典型的环境误差来源包括温度、湿度、大气压力、振动、重力加速度、电磁干扰等。这些量并非被测量本身，却会通过传感元件、测量电路或机械结构耦合进输出，使示值发生偏移。

环境干扰的一个实例

外部振动可以干扰精密测量仪器。例如电子显微镜成像出现异常“毛刺”伪影，排查后确认并非仪器损坏，而是地铁运行产生的振动干扰了仪器。这说明环境振动属于环境来源的干扰，其影响可以在仪器本身完好的情况下出现。

减小环境误差的措施

从误差产生根源入手，可采取的措施包括：在外界条件比较稳定时进行测量；避免外界及周围环境干扰，采取屏蔽防护措施。稳定环境与屏蔽外界干扰是抑制环境误差的两条基本途径。

温度引起引线电阻变化的误差

环境温度变化还会通过测量电路中的引线电阻引入误差。以热电阻接入电桥为例，连接热电阻的铜导线电阻随环境温度变化；若导线仅接在一个桥臂，其电阻变化值会与热电阻 $R_t$ 的变化值叠加，产生附加误差。

工业上普遍采用三线制，将导线2与3分别接至电桥的两个相邻桥臂，当电线电阻变化时两者可互相抵消一部分，从而减少对仪表示值的影响。其局限性是：误差减小有限度；对于不平衡电桥，仅在仪表刻度始点能全补偿，满刻度时附加误差最大；且电流流过导线1时产生的电压降随温度变化，仍会带来附加温度误差。上述“满刻度时附加误差最大”的结论，须在指定不平衡电桥拓扑、引线匹配条件及供电/读出模型下成立，并非所有三线制电路的普遍规律；恒流/比率式等拓扑不同。

与其他误差来源的关系

测量误差的主要来源除测量环境误差外，还包括测量装置误差（仪表本身不完善或精度不高，含标准量具误差、仪器误差、附件误差）、测量方法误差（测量方法不合理或不完善，如未正确估计电压表内阻、使用近似公式或简化模型）和测量人员误差（专业素质不高、操作不规范或疏忽大意）。环境误差与这些来源可能同时存在，需在分析时分别考虑。