被测量的真值是指在一定时间,一定状态下,被测量客观存在的真实大小。有些情况下真值的大小是可知的。例如,在平面三角几何中,三角形三个内角之和恒为180˚。国家标准局规定的计量学中的基本量的标准:米是光在真空中在1/299792458秒时间内所传播的路程长度;秒是铯133原子基态的二个超精细能级之间跃迁的辐射周期的9192631770倍的持续时间。在一些试验室常常给出所谓“相对真值",它是指用精度高的仪器所没得的值,相对于用精度低的仪器所测得值而言,也可以作为被测量的真值看待。
试验条件造成测量结果的分散性。例如热老化试验,常由于老化恒温箱的温度不均匀,造成试样的热老化寿命有较大的分散性。
由于试验结果的分散性,实验结果的分析和实验设计时常应用统计法。
试验误差:试验误差主要来自三方面:测量方法、测量仪器和测量者的测试技术。按其性质可分为系统性误差和偶然性误差。系统性误差通常由于某种原因产生,例如仪器不准确,测量方法有错误等,其特点是误差的大小和正负不变,或以一定规律变化。产生系统性误差的原因一般可以寻找,可以予以消除或校正。偶然性误差是一种偶然无意中引入的误差,其中大小与正负不定,虽然值不大但无法消除。测量中总是存在偶然性误差,测量数据总有一定的分散性。例如我们用同一台西林电桥测量同一块试样的介质损耗角正切,每次得到的数据都不相同。在测试中,系统性误差是不允许的,偶然性误差却不可避免,虽不能消除,但它服从统计规律,可以用统计法处理数据,以求得最佳的试验结果。
在真值未知的情况下,研究误差具有更实际的意义。首先是给出从测量值得到真值近似值的计算方法和它的误差的估算方法。其次是根据对测量结果的误差要求,怎样确定合理的试验方法,配置恰当的仪器,以便使测量结果达到误差的要求。
绝缘材料性能的分散性:由于工程绝缘材料在制造过程中常混进种类杂质,所以是不均匀介质,而材料的性质决定于其组成,因此性能往往随取样不同而改变。尤其击穿强度,因它属于材料的局部性能,其分散性更为明显。
在科学实验测量中,例如测量电线的绝缘电阻,测量高聚物材料的介电强度等,经常遇到测量结果有较大的分散性。造成分散性的主要原因有:
在多数情况下,特别在研究性的试验中,被测量的真值都是未知的。试验的目的就是采用科学的方法,设法测得其“真值"。由于误差总是存在,因而只能测得“真值"的某种程度的近似值。
在真值未知的情况下,误差是一个意义明确的概念。由定义式:△N=N-N0可知,△N是一个代数量,△N为正时,表明测量值大于真值;为负时,表明测量值小于真值。△N和被测量是量纲相同的物理量。