1. Kenngrößen von Meßgeräten

Kenngrößen, Statistik und Meßbrücken Kapitel 5/8
http://www.pegasus-sys.net/FheServices.htm
ε =
∆X
∆X
X
( n + 1) − X
IB
( n
A A
A
)
E
=
Größte Bedeutung hat die Empfindlichkeit in Zusammenhang mit Meßbrücken bei Nulldetektoren. Diese
Meßgeräte zeigen einen symmetrischen MB, die Genauigkeit hat keine Bedeutung und die Empfindlichkeit
im Nullpunkt wird maximiert.
Eichung:
Unter dem Begriff Eichung wird die von einer zuständigen Eichbehörde
durchgeführte Prüfung verstanden. Zweck der Prüfung ist die Bestimmung, ob ein
Gerät innerhalb der spezifizierten Eichfehlergrenzen liegt.
Kalibrierung: Als Kalibrierung wird die Vergleichsmessung mit einem Eichmeßgerät (oder
geeichtem MG) verstanden. Sie dient zur Bestimmung der Istcharakteristik C IST aus
der ebenfalls der systematische Meßfehler F bestimmt werden kann.
1.3. Meßfehler
Das theoretischer Ziel jeder Messung ist natürlich die exakte Bestimmung des wahren Wertes X w einer
Meßgröße. Dies ist jedoch praktisch unmöglich, da die zu bestimmende Meßgröße oder der Prozeß durch das
Einbringen des Meßgerätes, durch den Beobachter oder auch durch Umwelteinflüsse gestört wird. Die
hierdurch bewirkte Abweichung oder der Meßfehler F kann durch den absoluten Fehler F ABS oder relativen
Fehler f REL charakterisiert werden. Mit X A als Ausgangsgröße oder angezeigter Wert gilt:
F
ABS
= X − X
oder
A
W
X
− X
A W
f
REL
= =
XW
Eine weitere typische Fehlerquelle ist der Betrieb der Meßgeräte in einem nicht spezifizierten Temperaturoder
Frequenzbereich 16 , somit eine unsachgemäße Anwendung der Geräte.
Die durch Störungen bewirkten Meßabweichungen lassen sich in systematische Abweichungen und
statistische Abweichungen einteilen. Erstere sind ihrer Natur nach bekannt und folgedessen einer Korrektur
zugänglich. So bewirkt z.B. das Einschalten eines realen Strommeßgerätes in einen Stromkreis durch die
Erhöhung des Kreiswiderstandes immer eine Verminderung des zu bestimmenden Stromes. Diese
Beeinflussung des Kreises ist aber im allgemeinen berechenbar und somit auch korrigierbar. Es treten aber
auch systematische Abweichungen auf, die ihrer Natur nach kausal, aber in ihrer exakten Größe nicht
bestimmbar sind (z.B. Alterung der Meßgeräte, Temperaturdrifts). Diese Abweichungen sind nicht exakt
korrigierbar. Die Korrekturwerte können hier nur geschätzt werden.
Die statistischen Abweichungen sind, wie bereits der Namen andeutet, in ihrer Größe nicht erfaßbar, nicht
gerichtet und rein zufälliger Natur. Eine Beschreibung dieser Fehler ist aber mit Mitteln der Statistik
möglich. Im Rahmen einer Meßreihe werden für eine Meßgröße mehrere Einzelmessung durchgeführt. Aus
dieser Meßreihe lassen sich dann für die Meßgröße sogenannte Schätzwerte für den Mittelwert µ und
Standardabweichung σ bestimmen (Siehe Kapitel 1.4 Grundlagen der Statistik).
F
X
ABS
W
16 Ein klassisches Beispiel für die unsachgemäße Verwendung von Meßgeräten ist die Bestimmung von Effektivwerten
von nicht sinusförmigen Wechselsignale oder außerhalb des spezifizierten Frequenzbereiches. Einfache Meßgeräte
leiten den Effektivwert aus dem Gleichrichtwert über eine Berechnung auf der Grundlage des Formfaktors für
sinusförmige Signale ab. Werden diese Geräte für Messungen bei nicht sinusförmigen Größen eingesetzt, so beinhaltet
der angezeigte Wert natürliche einen systematischen Fehler.
C.Brunner - Elektrische Messtechnik Seite 7/27