水准仪的测量精度因其型号和等级的不同而有所差异。在保证施工精度的前提下，一般来说，三、四等水准仪的测量误差在毫米级别，可以精确到1毫米或更少。而使用精密水准仪，例如型号为NAL132的仪器，其每公里往返测量的标准偏差仅为1.0毫米，显示了极高的准确性。这种水准仪的其他特性如放大倍率、补偿范围和安平精度等也体现出其精密的测量性能。
在实际操作中，水准测量的允许误差会根据测量等级进行规定。例如，四等水准测量的双面尺读数差必须小于等于3mm，三等则小于等于2mm。如果测量结果不符合这些标准，可能需要重新测量，并通过计算闭合差进行调整。全程闭合路线的误差允许值则根据路线长度有所，通常以国家规定为准，比如正负20倍的根号下，距离（公里）作为一个参考标准。
因此，水准仪的测量实际值与真实值之间的最小误差取决于具体仪器型号和测量要求，但普遍来说，精密水准仪可以达到毫米级的精度，对于精度需求高的工程来说，这样的准确度是至关重要的。
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