Meßfehler: Eine Einführung in Die Meßtheorie

ISBN-13: 9783519063070 / Niemiecki / Miękka / 1983 / 140 str.

Paul Profos

Opis

Messfehler sind fur jede Messung von zentraler Bedeutung. Sie entscheiden vor allem daruber, ob Messergebnisse brauchbar sind, d. h. ob darauf basierende Entscheidungen, die oft von grosser Tragweite sein konnen, sich auf sichere oder unzuverlassige Grund lagen stutzen. Auf Angaben uber Messfehler muss sich der fur solche Entschlusse Verant wortliche verlassen konnen. Andererseits steht die Frage nach dem zu erwartenden Messfehler auch im Zentrum der uberlegungen, wenn Messungen geplant und Messeinrichtungen projektiert, entworfen und entwickelt werden. Eine Messanlage richtig planen heisst vor allem deren Messfehler optimieren. Der Messfehler steht schliesslich auch im Mittelpunkt der Messtheorie, der wissenschaft lichen Grundlage der Messtechnik. Von der Frage nach dem Messfehler gehen letzlich alle messtheoretischen Betrachtungen aus. Mit dem vorliegenden Buch wurde der Versuch unternommen, diesem Sachverhalt Rech nung zu tragen und die verschiedenen Aspekte des Messfehlers aus einheitlicher Sicht und in systematischer Weise darzustellen. Dabei wurden die Betrachtungen mit Absicht auf den Me ss feh I er als sol c h e n beschrankt; auf die damit in mehr oder we niger direktem Zusammenhang stehenden zahlreichen Methoden der Messwertverarbei tung bzw. Auswertung (Ausgleichsrechnung, Korrelationsanalyse, statistische Tests usw.) wurde nicht oder hochstens bei

Spis treści

1 Wesen des Messens, Grundbegriffe.- 1.1 Einleitung.- 1.2 Wesen des Messens, Definitionen.- 1.2.1 Definitionen des Messens.- 1.2.2 Direkte bzw. indirekte Messung.- 1.2.3 Einfache bzw. komplexe Meßaufgaben.- 1.3 Meßsysteme, Meßverfahren.- 1.3.1 Meßsysteme.- 1.3.2 Meßverfahren.- 1.3.2.1 Meßmethoden.- 1.3.2.2 Meßprinzipien.- 1.4 Funktionselemente von Meßeinrichtungen.- 1.4.1 Funktionsmäßige Struktur von Meßeinrichtungen.- 1.4.2 Erfassung der Meßgröße.- 1.4.2.1 Vorgang der Meßgrößenerfassung.- 1.4.2.2 Rückwirkungen.- 1.4.2.3 Dynamische Vorgänge.- 1.4.3 Umformung des Meßsignals.- 1.4.3.1 Vorgang der Umformung, Übersicht.- 1.4.3.2 Rückwirkungen.- 1.4.3.3 Spezielle Eigenschaften.- 1.4.4 Weiterleitung von Meßsignalen.- 1.4.5 Meßwertbildung.- 1.4.6 Meßwertverarbeitung.- 1.4.7 Ausgabe von Meßwert bzw. Meßergebnis.- 1.5 Meßbedingungen.- 2 Ursachen und Arten von Meßfehlern.- 2.1 Begriff und allgemeine Bedeutung des Meßfehlers.- 2.2 Fehlerursachen.- 2.3 Fehleranteile.- 2.3.1 Fehler der Meßgröße.- 2.3.2 Fehler bei der Meßwertbildung.- 2.3.3 Fehler bei der Ergebnisbildung.- 3 Quantitative Bestimmung von Meßfehlern.- 3.1 Zweck und Methoden der Fehlerbestimmung.- 3.2 Fehler der Meßgröße.- 3.2.1 Fehler bedingt durch Abweichungen des Zustandes des Meßobjekts vom angenommenen.- 3.2.2 Fehler bedingt durch Rückwirkungen auf das Meßobjekt vom Aufnehmer her.- 3.2.2.1 Durch Rückwirkungen 1. Art bedingte Fehler.- 3.2.2.2 Durch Rückwirkungen 2. Art bedingte Fehler.- 3.3 Fehler der Meßwertbildung.- 3.3.1 Statische Fehler der Meßwertbildung.- 3.3.1.1 Eigenschaften von Meßreihen.- 3.3.1.2 Gaußverteilung.- 3.3.1.3 Angenäherte Gaußverteilung, andere Verteilungen.- 3.3.1.4 Systematische Fehler der Meßwertbildung.- 3.3.1.5 Zufällige Fehler der Meßwertbildung.- 3.3.2 Dynamische Fehler der Meßwertbildung.- 3.3.2.1 Momentaner dynamischer Fehler. zeitlicher Fehlerverlauf.- 3.3.2.2 Fehlerkennfunktionen, Fehlerkenngrößen.- 3.4 Fehler der Ergebnisbildung.- 3.4.1 Fehlerfortpflanzung.- 3.4.2 Fehler durch Rechenungenauigkeit.- 3.4.3 Repräsentativitätsfehler.- 3.4.3.1 Typische Formen des Auftretens von Repräsentativitätsfehlern.- 3.4.3.2 Quantitative Bestimmung von Repräsentativitätsfehlern.- 3.5 Darstellung des vollständigen Meßergebnisses.- 4 Bekämpfung von Meßfehlern.- 4.1 Maßnahmen im Zusammenhang mit der Festlegung der Meßstrategie.- 4.2 Maßnahmen zur Reduktion der Störwirkungen.- 4.2.1 Bekämpfung von Störeinflüssen an der Quelle.- 4.2.2 Bekämpfung des Übertragens und Einstreuens von Störeinflüssen.- 4.3 Maßnahmen zur Fehlerreduktion innerhalb der Meßeinrichtung.- 4.3.1 Bekämpfung von durch Störwirkungen bedingten Fehlern.- 4.3.2 Bekämpfung dynamischer Fehler.- 4.3.2.1 Prüfung des Auftretens dynamischer Fehler.- 4.3.2.2 Dynamische Anpassung der Meßeinrichtung.- 4.3.3 Reduktion von Fehlern der Ergebnisbildung.- 5 Anhang.

O autorze

Prof. Paul Profos (1912-2001) studierte an der ETH Zürich Maschinenbau. Während mehr als 20 Jahren war er zwar als leitender Forschungs- und Entwicklungsingenieur in der Industrie tätig. Ab 1958 leitete er zwei Jahrzehnte lang das Institut für Mess- und Regeltechnik an der ETH.