Kurzfragen

• Messgröße

• Sensor/Fühler

• Messgerät

• Anzeige

• Fensterausschnitt zu klein

• Achsenskalierung falsch

• die waagerechte Ausrichtung des Fundaments

• die Orientierung nach den Himmelsrichtungen

• die Seitenneigung der Flächen

—> Alle drei Parameter müssen vor Baubeginn exakt festgelegt und während des Baus kontinuirlich kontrolliert werden.

• Länge —> Meter m

• Zeit —> Sekunde s

• Masse —> Kilogramm kg

• Stoffmenge —> Mol mol

• Lichtstärke —> Candela cd

• Temperatur —> Kelvin K

• Elektrische Stromstärke —> Ampere A

Früher wurde mit Längeneinheiten gemessen die auf Körperlängen basieren. Da Körperlängen wie z.B. Fuß von Person zu Person unterschiedlich sind, wurden mit den SI-Einheiten einheitliche Längeneinheiten geschaffen.

• Bestimmte Anzahl von Silizium-Atomen —> richtet sich nach der Planck-Konstanten

Justierung: Wird durch den Vergleich (die Kalibrierung) eine systematische Abweichung ermittelt, dann kann diese beseitigt werden. Das Messgerät wird justiert.

Prüfen: Eine Messeinrichtung wird kalibriert und anschließend beurteilt, ob gegebenenfalls auftretende Abweichungen innerhalb oder außerhalb vorgegebener Fehlergrenzen liegen. Das Messgerät wurde geprüft.

Eichen: Prüfung und Stempelung eines Messsystems nach gesetzlichen Eichvorschriften

Ermittlung des Messwertes zu einer Messgröße.

Festgelegter Vergleichswert für eine physikalische Messgröße.

Bei der Messung ermittelter Faktor. Zahlenmäßiger Verhältnis zwischen Einheit und Messgröße.

Physikalische Größe, die Gegenstand einer Messung ist.

Ein Signal mit dem Messinformationen transportiert werden.

Logarithmisches Übertragungsmaß, dessen Zahlenwert mit einer vereinbarten Berechnungsvorschrift ermittelt wird.

Vereinbartes System von Maßeinheiten.

• GUM: Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement

• —> Leitfaden für international einheitliche Vorgehensweise beim Ermitteln und Angeben von Messunsicherheiten (Messergebnisse werden weltweit vergleichbar).

• Präzisionsmessgerät: 0.001 - 0.05

• Feinmessgerät: 0.1 - 0.5

• Betriebsmessgerät 1.0 - 5.0

• Eigene Schrecksekunde

• Elektronische Rauschvorgänge

• Elektromagnetische Einstreuung

Der Durchschnitt einer großen Anzahl von Zufallsvariablen aus derselben Verteilung sind annähernd normalverteilt, unabhängig von der Verteilungsfunktion aus der sie herausgenommen wurden.

Die Intervallgrenzen geben die Güte einer Messeinrichtung an.

Für Präzisionsmessungen wird 3σ, also das Intervall, in dem sich mindestens 99,73% der Messwerte befinden, angeben.

Messwert: Mit einer Messeinrichtung und theoretischen Überlegungen ermittelter Wert einer Messgröße, auch als Schätzwert der Messgröße bezeichnet.

Messreihe: Aufnahme von mehreren Messwerten von einem Messaufbau unter möglichst identischen Messbedingungen, d. h. unter Wiederholbedingungen. Die Messreihe wird zur statistischen Analyse und damit zur Bewertung der zufälligen Einflüsse auf ein Messergebnis benötigt.

Erwartungswert: Mittelwert einer unendlichen Gesamtheit

Messabweichung: Differenz zwischen ermitteltem Messwert (Schätzwert der Messgröße) und dem richtigen Wert der Messgröße.

Unsicherheit: Von zufälligen Einflüssen verursachte Abweichungen eines Messergebnisses (z.B. über Statistik abschätzen)

Standardabweichung: In der Messtechnik auch als Streuung bezeichnet, sie ist die Quadratwurzel aus der von zufälligen Einflüssen verursachte Abweichung eines Messergebnisses (Wurzel der Varianz).

Varianz: Beschreibt die quadratische Abweichung einer Zufallsvariable von dem Erwartungswert der betrachteten Gesamtheit.

Verteilung: Beschreibung der Wahrscheinlichkeit mit der Elemente einer Gesamtheit in vorgegebene Bereiche liegen.

Korrektur: Von der systematischen Abweichung abgeleiteter Korrekturwert zur Berichtigung eines Schätzwertes einer Messgröße.

Genauigkeitsklasse: Von den Fehlergrenzen abgeleitete Genauigkeitsangabe für Messeinrichtungen.

Korrelation: Maß für die lineare Korrelation zweiter Messgrößen.

Analytische Kennlinie läuft exakt durch alle Messpunkte und wird beispielsweise unter Verwendung von Polynomen bestimmt.

statistisches Analyseverfahren zur Feststellung funktionaler Beziehungen zwischen einer abhängigen und einer oder mehreren unabhängigen Variablen (Untersuchung von Korrelationen)

Wie Regression, aber unter Berücksichtigung von Messfehlern (Fehlerbalken)

Kennlinienannäherung mittels Linearkombination geeigneter analytischer Basisfunktionen (beispielsweise durch Fourier-Reihen, siehe nächste Kapitel (Regression und Anpassung sind Approximationen)

Das Bestimmtheitsmaß, auch Determinationskoeffizient (von lateinisch determinatio „Abgrenzung, Bestimmung“ bzw. determinare „eingrenzen“, „festlegen“, „bestimmen“ und coefficere „mitwirken“), R2, ist in der Statistik eine Kennzahl zur Beurteilung der Anpassungsgüte einer Regression – beispielsweise, um zu bewerten, wie gut Messwerte zu einem Modell passen. Das Bestimmtheitsmaß beruht auf der Quadratsummenzerlegung, bei der die totale Quadratsumme in die (durch das Regressionsmodell) erklärte Quadratsumme und in die Residuenquadratsumme zerlegt wird.

Die Methode der kleinsten Quadrate ist das mathematische Standardverfahren zur Ausgleichungsrechnung.

Die Residuenquadratsumme, Quadratsumme der Residuen, oder auch Summe der Residuenquadrate, bezeichnet in der Statistik die Summe der quadrierten (Kleinste-Quadrate-)Residuen (Abweichungen zwischen Beobachtungswerten und den vorhergesagten Werten) aller Beobachtungen.

Der Arbeitsbereich muss möglichst um einen Wendepunkt der Kennlinie angelegt werden.

Das Verhältnis von Änderung der Ausgangsgröße zu der sie verursachenden Änderung der Eingangsgröße wird als Empfindlichkeit bezeichnet.

Er berechnet sich aus dem Quotienten von Ausgangsgröße zu Eingangsgröße eines Übertragungssystems (Definition der Empfindlichkeit für ideale Kennlinien).

Kennlinie: Über den gesamten Eingangsbereich der Messeinrichtung wird der Übertragungsfaktor durch die statische Kennlinie beschrieben.

Lineare, statische Kennlinie.

Garantierte Bereich, in dem das Messgerät gemäß Spezifikation korrekt arbeitet.

Differenz zwischen Messbereichsende und Messbereichsbeginn

Ausgang, der mit der „Spanne“ der Messwerteingänge korreliert

Kenngrößen, die im eingeschwungenen Zustand einer Übertragungseinrichtung wirksam sind.

Kenngrößen, die das zeitabhängige Übertragungsverhalten beschreiben.

Träger der Information von physikalischen Größen: Messinformation die von der Messgröße ermittelt wurde

Messwert besitzt zu jedem Zeitpunkt einen bestimmten Wert

Ein Signal mit einem unendlichen Wertevorrat für die Messwerte.

Messwerte sind nur zu bestimmten Zeitpunkten definiert

Ein Signal mit einem endlichen Wertevorrat für die Messwerte

Signale, die sowohl zeit-, als auch wertdiskret sind.

Größe / Informationsparameter ist zu jedem Zeitpunkt eindeutig definiert

Größe unterliegt zufälligen Einflüssen. Eine Wertezuordnung ist nur über längere Betrachtung und statistischer Analyse möglich (Rauschen beispielsweise).

Informationssignal verändert ein Trägersignal in Amplitude, Frequenz oder Phase.

Einrichtung zur Rückgewinnung des Modulationssignals (Messinformation).

Abbildung eines analogen Wertevorrats auf einen endlichen.

Möglicher Fehler bei der Digitalisierung bei Verletzung Nyquist-Shannon. Durch Aliasing kann ursprüngliche analoge Zeitfunktion nicht mehr rekonstruiert werden.

Nach vereinbarter Berechnungsvorschrift ermittelter repräsentativer Wert für ein zeitveränderliches Signa, der dieses Signal durch nur einen Zahlenwert beschreibt.

Ein Signal, bei dem eine Wiederholung des Zeitverlaufs der Amplitude des Signals nach der Periodendauer T erkennbar ist.

Quotient aus Effektivwert und Gleichrichtwert eines periodischen Signals.

Quotient von Spitzenwert (Amplitude) und Effektivwert eines perdioschen Signals.

Quadratischer Mittelwert, welcher zur Berechnung von Leistungen genutzt wird.

Gleichgerichteter Mittelwert für Einweg- oder Zweiweggleichrichtungen. Kann als Maß für die Amplitude genutzt werden.

Jedes periodische Signal kann als Summe von Sinus- und Cosinusfunktionen geschrieben werden.

Geben an wie stark eine bestimmte Frequenz in einem persischem Signal vertreten ist?

Grafische Darstellung der Frequenzanteile in einem Amplituden-Frequenz-Diagram.

Spektrum eines aperiodischen Signals. Liefert anstelle eines Amplitudenspektrums ein Amplitudendichtespektrum.

Normierung des Amplitudenspektrum mit der Abtastfrequenz. Einheit z.B. V/Hz

Das Verhältnis von Ein- zu Eingangssignal in Abhängigkeit von der Frequenz.

Die Differenz in der Phasenlage zwischen Ein- und Ausgangssignal einer Übertragungseinrichtung in Abhängigkeit von der Frequenz.

Komplexe Übertragungsfunktion („Transfer-Funktion“) eines LZI Systems.

Linear zeitinvariantes System ist sowohl linear (Homogenität und Superposition), als auch unabhängig von zeitlichen Verschiebungen (Zeitinvarianz).

Ein Übertragungssystem bei dem mit zunehmender Frequenz des Eingangssignals das resultierende Ausgangssignal kleiner wird.

Eine mathematische Gleichung für eine gesuchte Funktion von einer oder mehreren Variablen, in der auch Ableitungen dieser Funktion vorkommen.

Eine Signalkenngröße, die angibt, in welcher Zeit ein Signal von 10% auf 90% des Maximalwertes angestiegen ist.

Dynamische Systeme werden durch ein oder mehrere Zeitkonstanten charakterisiert. Mit der Zeitkonstante ist wird der exponentiell ansteigende (abfallende) Prozess beschrieben.

Die Sprungantwort ist das Ausgangssignal eines LZI-System, dem am Eingang die Sprungfunktion zugeführt wird.

Die Impulsantwort, auch Gewichtsfunktion oder Stoßantwort genannt, ist das Ausgangssignal eines Systems, dem am Eingang ein Dirac-Impuls zugeführt wird. Sie wird in der Systemtheorie zur Charakterisierung von LZI-Systemen benutzt.

Mathematischer Operator aus der Funktionalanalysis: Zwei Funktionen „verschmieren“ miteinander, bzw bilden den gleitenden durchschnitt.

Der Messgröße wird Energie entzogen wird und in einen messgrößenproportionalen (Zeiger-) Ausschlag überführt.

Leistung, die in kapazitiven/induktiven Verbrauchern zum Auf- und Abbau des elektrischen/magnetischen Feldes benötigt wird. Die Blindleistung ruft zwar einen Stromfluss im elektrischen Leiter hervor, kann aber keinen realen Leistungsumsatz in Verbrauchern bewirken.

Messschaltung zur Umsetzung des Differenz-/Kompensationsverfahrens. Sie ist eine Parallelschaltung von zwei Spannungsteilern. Differenz der Ausgangsspannungen der zwei Spannungsteiler wird gemessen, welche im Kompensationsfall 0 ist.

(Veraltetes) Elektromechanisches Messwerk, das infolge der Kraftwirkung auf einen stromdurchflossen Leiter einen Zeigerausschlag, proportional zur Stromstärke liefert.

Der Messgröße wird eine gleichgroße, aber mit entgegengesetztem Vorzeichen versehene Kompensationsgröße gegenübergestellt. Zur Auswertung wird die Differenz von Messgröße und Kompensationsgröße ermittelt. Im Abgleichfall ist die Kompensationsgröße gleich der Messgröße und die Belastung der Messsignalquelle gleich 0.

filtert, linearisiert, verstärkt, normiert elektrische Größen und setzt sie in Bezug zur Masse.

Wurzel aus der Summe der Quadrate von Wirk-und Blindleistung. In einem Wechselstromkreis mit Kapazitäten bzw. Induktivitäten beschreibt das Produkt aus Strom und Spannung die Leistung die scheinbar umgesetzt wird. Leistungsumsetzung ist nur mit der Wirkleistung möglich!

Parallel- oder Nebenwiderstand, wird häufig zur indirekten Strommessung verwendet. Ein Stromfluss durch den hochgenauen Shunt liefert einen Spannungsabfall, der gemessen wird und über den Widerstand des Shunts in den fließenden Strom umgerechnet werden kann.

Der Teil der Leistung im Wechselstromkreis, die in andere Leistungen (z. B. Wärmeleistung) umgewandelt werden kann und über die Zeit Arbeit verrichteten kann.

Zum Messen nicht elektrischer Größen.

• sehr schnelle Messung

• sehr lange, durchgängige Messbereiche möglich

• Sehr geringe Temperatur-Beeinflussung des Messobjekts

• keine mechanische Beschädigung von empfindlichen Objekten

• kein Problem mit bewegten Messobjekten

• gekühlte Sensoren

• Mikrobolometer

• Pyroelektrische Sensoren

• Absorption von IR Licht