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Grundlagen der Messtechnik Theorie 1. Teil Studiengang Elektrotechnik, 1. Semester Herbst 2011 Martin Schlup & Franz Baumgartner.

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Präsentation zum Thema: "Grundlagen der Messtechnik Theorie 1. Teil Studiengang Elektrotechnik, 1. Semester Herbst 2011 Martin Schlup & Franz Baumgartner."—  Präsentation transkript:

1 Grundlagen der Messtechnik Theorie 1. Teil Studiengang Elektrotechnik, 1. Semester Herbst 2011 Martin Schlup & Franz Baumgartner

2 11. Sept. 2013ZHaW - SoE - bauf / spma 2 Wozu Messtechnik? Angaben wie V ± 0.01 V (bei 95% Vertrauensbereich) Eichen und Kalibrieren für Wissenschaft und Handel Nachvollziehen der SI-Basiseinheiten (Reduktion der Messunsicherheiten)

3 11. Sept. 2013ZHaW - SoE - bauf / spma 3 Wirtschaftliche Bedeutung der Messtechnik in der Schweiz: 6% des BIP

4 11. Sept. 2013ZHaW - SoE - bauf / spma 4 Beispiel: Eichen im Alltag

5 11. Sept. 2013ZHaW - SoE - bauf / spma 5 Definitionen Werden Sekundärnormale oder Kundenreferenzen mit anderen Messgeräten oder Referenzmaterialien verglichen, so spricht man vom KALIBRIEREN. EICHEN ist das Feststellen und Bestätigen, dass ein Messmittel den gesetzlichen Anforderungen entspricht (Metzgerwaage, Tanksäulenzähler, Elektrizitätszähler..).

6 11. Sept. 2013ZHaW - SoE - bauf / spma 6 Internationale Vergleichbarkeit Messungen müssen objektiv, eindeutig, verlässlich, genügend genau und vergleichbar sein. Dies bedingt: Anerkannte Stellen Anerkannte und dokumentierte Verfahren Bestimmung der Messunsicherheiten nach anerkannten Verfahren (z. B. GUM)

7 11. Sept. 2013ZHaW - SoE - bauf / spma 7 Hierarchien des Messwesens

8 11. Sept. 2013ZHaW - SoE - bauf / spma 8 SI-Basiseinheiten GrösseLängeZeitMasseStrom- stärke Tempe- ratur Stoff- menge Licht- stärke Formel- zeichen ltmi, ITnIVIV EinheitMeterSekundeKilo- gramm AmpèreKelvinMolCandela Einheits -zeichen mskgAKmolcd Referenzen: National Institute of Standards and Technology (NIST), USA Units:http://physics.nist.gov/cuu/Units/index.htmlhttp://physics.nist.gov/cuu/Units/index.html SI Constants:http://physics.nist.gov/cuu/Constants/index.htmlhttp://physics.nist.gov/cuu/Constants/index.html

9 11. Sept. 2013ZHaW - SoE - bauf / spma 9 Grössenangaben Jede physikalische Grösse wird durch eine Masszahl und eine Einheitengrösse angegeben. Zum Beispiel die Höhe des Burj Khalifa in Dubai Messgrösse: Höhe (Länge L) Masszahl: 828 Masseinheit: Meter (m) Messnormal: 1 m L = 828 m

10 11. Sept. 2013ZHaW - SoE - bauf / spma 10 Messtechnik nach Galileo Galilei ( ) methodisches Vorgehen –Messung durch Vergleich –Wiederholungen –verschiedene Verfahren –Störungen identifizieren und minimieren Auswerten –Ergebnis vorhersagen –Erwartungen überprüfen –Unsicherheiten abschätzen –Schlussfolgerungen Seine Grundsätze sind immer noch aktuell!

11 11. Sept. 2013ZHaW - SoE - bauf / spma 11 Messtechnik heute

12 11. Sept. 2013ZHaW - SoE - bauf / spma 12 Messeffekte und Messaufnehmer (Sensoren) PT100

13 11. Sept. 2013ZHaW - SoE - bauf / spma 13 Wie genau kann heute eine Gleichspannung von 10 V gemessen werden? V 10 V (1±10 -7 ) 10 –5 1 ppm –9 (1 ppb) 10 –13 10 –4 11%

14 11. Sept. 2013ZHaW - SoE - bauf / spma 14 Entwicklung der Messunsicherheit

15 11. Sept. 2013ZHaW - SoE - bauf / spma 15 Definition Messunsicherheit Das Internationale Wörterbuch der Metrologie2 definiert Messunsicherheit als einen Kennwert, der den Bereich der Werte charakterisiert, die der Messgrösse durch die durchgeführte Messung vernünftigerweise zugeschrieben werden können. Die nach einem einheitlichen Verfahren berechnete und in einer bestimmten Weise mitgeteilte Messunsicherheit drückt so die Stärke des Vertrauens aus, mit der angenommen werden darf, dass der Wert der gemessenen Größe unter den Bedingungen der Messung innerhalb eines bestimmten Werteintervalls liegt.

16 11. Sept. 2013ZHaW - SoE - bauf / spma 16 Internationaler Vergleich

17 11. Sept. 2013ZHaW - SoE - bauf / spma 17 Messen und Kalibrieren kostet!

18 11. Sept. 2013ZHaW - SoE - bauf / spma 18 Industrielle Produktion Klasseneinteilung

19 11. Sept. 2013ZHaW - SoE - bauf / spma 19 Messunsicherheit näher betrachtet

20 11. Sept. 2013ZHaW - SoE - bauf / spma 20 Nachzulesen


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