1. Kenngrößen von Meßgeräten

Kenngrößen, Statistik und Meßbrücken Kapitel 5/8
http://www.pegasus-sys.net/FheServices.htm
Klassische Fehlerklassen: 1,5 / 1,0 / 0,5 / 0,2 / 0,1
Für die heute üblichen elektronischen Meßgeräte wird der Meßfehler meist als Summe eines
Nullpunktsfehlers (ist über den gesamten MB konstant) und eines Steigungsfehlers angegeben. Für
Präzisionsmeßgeräte ist es auch üblich die Einflußgrößen getrennt zu spezifizieren, so z.B. Temperaturdrift,
Alterung, Netzspannungseinfluß, etc..
Heutige digitale Spannungsmeßgeräte zeigen Fehler im Bereich von 0,1% bis 1ppm 19 . Der relative Fehler ist
in einem Bereich von 10% bis 100% des MB annähernd konstant, sodaß nahezu für den gesamten MB
gleiche Fehlerbedingungen gelten.
Für eine genaue Spezifizierung der Meßfehler bei verschiedene Herstellern siehe auch:
http://www.fluke.com/products/sections.aspAGID=6&SID=9
http://www.tm.agilent.com/classes/MasterServletview=ProductandSolution&pgr-ItemID=1000000684&language=eng&locale=US
4. Dynamische Meßfehler
Im allgemeinen kann die Ausgangsgröße X A eines Meßgerätes der Eingangsgrößenänderung dX E nicht
beliebig schnell folgen. Für die vorangegangenen Betrachtungen wurde aber davon ausgegangen, daß die
zeitlichen Änderungen der Meßgröße wesentlich langsamer sind als die inneren Einschwing- oder
Ausgleichsvorgänge. Ist diese Annahme nicht mehr gerechtfertigt, so muß zusätzlich zu dem bereits
vorhandenen statischen Meßfehler, ein dynamischer Meßfehler ∆x(t) berücksichtigt werden.
∆ x( t)
= X ( t)
− kX ( t)
mit k als Meßkoeffizient
A
E
Bei der Messung zeitlich veränderlicher Meßgrößen oder bei zeitlich diskontinuierlichen Messungen wird
die Beziehung zwischen Ausgangs- X A und Eingangsgröße X E durch eine Differentialgleichung n-ter
Ordnung beschrieben. In den meisten Fällen läßt sich das dynamische Verhalten des Meßgerätes aber einer
der folgenden Kategorien zuordnen:
Verzögerungsglied 1. Ordnung – enthält einen Energiespeicher, z.B. Temperaturfühler, Hall
Generatoren oder Bandbegrenzung im allgemeinen. Tiefpässe sind in nahezu jeder
Übertragungskette enthalten, z.B. Quelle wird über ein Kabel an die nächste Eingangsstufe
angekoppelt 20 .
Verzögerungsglied 2. Ordnung – enthält zwei gekoppelte Energiespeicher, z.B. Drehspulmeßgerät,
Operationsverstärker und harmonische Oszillatoren.
Totzeitglieder – Das Ausgangssignal folgt dem Eingangssignal unverändert, aber mit einer
gewissen zeitliche Verzögerung T D der Totzeit, z.B. Verzögerungsleitung oder Signallaufzeiten im
Gerät im allgemeinen.
Xa( t)
= Xe(
t − TD
)
19 Parts per million oder ppm
20 Durch den Ausgangswiderstand der Quelle und Kapazität des Kabels wird ein Tiefpaß erster Ordnung gebildet. Die
Kapazität eines Kabels wird vom Hersteller durch den Kapazitätsbelag spezifiziert, z.B. 100pF/m.
C.Brunner - Elektrische Messtechnik Seite 10/27