Источниками систематических составляющих погрешности измерения могут быть объект и метод измерения, средства измерения, условия измерения и экспериментатор. При этом оценивание систематических составляющих представляет достаточно трудную метрологическую задачу. Важность ее определяется тем, что знание систематической погрешности позволяет ввести соответствующую поправку в результат измерения и тем самым повысить его точность. Трудность же состоит в сложности обнаружения систематической погрешности, поскольку ее невозможно выявить путем повторных измерений (наблюдений).
Действительно, будучи постоянной по величине для данной группы наблюдений, систематическая погрешность никак визуально не проявится при повторных измерениях одной и той же величины и следовательно, оператор затруднится ответить на вопрос — имеется ли систематическая погрешность в наблюдаемых результатах. Таким образом, проблема обнаружения систематических погрешностей едва ли не главная в борьбе с ними.
Обычно систематическая погрешность результата измерения рассматривается по составляющим в зависимости от источников их возникновения.
В основу классификации систематических погрешностей положена закономерность их поведения во времени.
По характеру изменения во времени систематические погрешности разделяют на постоянные и переменные.

Постоянными называют такие систематические погрешности измерения, которые остаются неизменными (сохраняют величину и знак) в течение всей серии измерений.

Переменными называют погрешности, изменяющиеся в процессе измерения. Наличие существенной переменной систематической погрешности искажает оценки характеристик случайной погрешности. Поэтому она должна обязательно выявляться и исключаться из результатов измерений.

Методы исключения систематических погрешностей

В теоретической метрологии принято считать, что систематические погрешности можно обнаружить и исключить из результата измерения. Однако в реальных условиях полностью исключить систематическую составляющую погрешности невозможно. Всегда остаются какие-то не исключенные факторы, которые нужно учитывать и которые будут вызывать систематическую погрешность измерения. Это значит, что систематическая погрешность тоже случайна и ее определение обусловлено лишь установившимися традициями обработки и представления результатов измерения.
Для результата измерения не обнаруженная систематическая составляющая погрешности гораздо опаснее случайной погрешности: если случайная составляющая вызывает вариацию (разброс) результатов, то систематическая — устойчиво их искажает (смещает результаты измерений, содержащие систематическую погрешность, относятся к неисправленным. В любом случае отсутствие или незначительность (пренебрежение) систематической погрешности надо доказать.
Постоянные систематические погрешности можно обнаружить только путем сравнения результатов измерений с другими, по­дученными с использованием более точных методов и средств измерения. В ряде случаев систематическую погрешность можно исключить путем устранения источников погрешности до начала измерений (профилактика погрешности), а в процессе измерений — внесением известных поправок в результаты измерений. Профилактика — наиболее рациональный способ снижения погрешности, который заключается в устранении влияния, например, температуры (термостатированием и термоизоляцией), магнитных полей (магнитными экранами), вибраций и т. п. Сюда же относятся регулировка, ремонт и поверка средств измерений.Пример 4.2. Омметром малой точности измерялось сопротивление резистора Rx. Результат измерения равен х = Rx + Δс, где х и Δс — соответственно показание омметра и систематическая погрешность измерения.
Решение. Заменив Rxмагазином сопротивлений и отрегулировав его так, чтобы сохранилось показание омметра, получим х = RM + Δс. Из двух приведенных выражений для х следует, что Rx = Rм.
Метод компенсации погрешности по знаку используют для устранения постоянной систематической погрешности, у которой в зависимости от условий измерения изменяется только знак. При этом методе выполняют два измерения, результаты которых соответственно есть х1 = хu + Δс и х2 = хи - Δс, где хu— измеряемая величина Среднее значение из полученных результатов

(х1 + х2)/2 = хu представляет собой окончательный результат измерения, не содержащий погрешности ± Δс. Данный метод наиболее часто применяют при измерении экстремальных значений (максимума и нуля) неизвестной физической величины.