Schulprojekt:Prototypenbau/Messtechnik/Messunsicherheiten

Messunsicherheiten

Durch Messung wird die gemessene Umgebung verändert. Ein Ziel der Messtechnik ist es den Einfluss der Messgeräte zu minimieren.

Messfehler

• Gebrauchslage
• zulässiger Temperaturbereich
• Zeigerausschlag (Bei analogen Messgeräten sollte das letzte Drittel verwendet werden)
• Nullstellung

Arten von Messfehlern

• Gerätefehler Klassengenauigkeit z.B. k=1,5 ==> Fehler 1,5% bei Endausschlag
• Gerätefehler Parallaxenausgleich (Abhilfe Spiegelskala)
• Systematische Fehler (Veränderung der Schaltung durch den Messaufbau)
• Persönliche Fehler (nicht abschätzbar)
• zufällige Fehler (durch Messreihen eliminierbar)

Fehlerrechnung und Fehlergrößen

Quelle:

xw … tatsächlicher Wert der Messgröße

xa … angezeigter Wert

Δx … absoluter Fehler

$𝑥𝑎=𝑥𝑤\pm \mathrm{\Delta }x$

relativer Fehler: $r=\frac{\mathrm{\Delta }x}{𝑥𝑤}=\frac{\mathrm{\Delta }x}{𝑥𝑎\pm \mathrm{\Delta }x}\approx \frac{\mathrm{\Delta }x}{𝑥𝑎}$

Fehlerabschätzung

Gerätefehler k... Klassengenauigkeit bezogen auf Skalenendwert

Beispiel:

$k\mathrm{:}=2$Klassengenauigkeit

$X_E\mathrm{:}=1A$ Skalenendwert

$X_{𝐴1}\mathrm{:}=0.7A$ Angezeigte Werte

$X_{𝐴2}\mathrm{:}=0.2A$

$\mathrm{\Delta }x\mathrm{:}=X_E\cdot k\cdot \frac{1}{100}$= 0.02A

Relativer Fehler für $X_{𝐴1}$ $𝑟1\mathrm{:}=\frac{\mathrm{\Delta }x}{X_{𝐴1}}$= 3%

Relativer Fehler für $X_{𝐴2}$ $𝑟2\mathrm{:}=\frac{\mathrm{\Delta }x}{X_{𝐴2}}$=10%

Bei analogen Messgeräten soll das letzte Drittel der Messskala verwendet werden!

Aufgabe relativer Fehler