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L. H.
Lernen
L. H.
Diese Lernkarten behandeln auf Universitätsniveau die Grundlagen und Anwendungen von Aufnehmern in der Messtechnik. Sie decken Themen wie verschiedene Aufnehmerarten, ihre Funktionsweisen, Kennlinien, und Schnittstellen ab. Besonders werden aktive und passive Aufnehmer, piezoelektrische und elektrodynamische Aufnehmer sowie deren spezifische Eigenschaften und Anwendungen behandelt. Die Karteikarten eignen sich für Studierende und Ingenieure, die sich mit der Messtechnik und Signalverarbeitung auseinandersetzen, um ein tiefes Verständnis der Aufnehmertechnologie und ihrer praktischen Nutzung zu erlangen.
Karten
247
Lernende
3
Sprache
Deutsch
Kategorie
Technik
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
17.06.2016 / 23.03.2017
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Lernkarten

Was gibt die Genauigkeitsklasse an

Genauigkeitsklasse stuft Messgeräte nach ihrer Messabweichung auf den Messbereichsendwert (prozentual) bezogen ein.

Ein Strommesser mit Skalenendwert 200A und der Genauigkeitsklasse 1,5 hat eine Messabweichung von  gültig für die gesamte Skala

Wie lautet die Formel für die Standardabweichung?

sigma = lim (n--> unedlich) wurzel (1/n * Summe (n,i=1) (Xi-mü)^2

 

Welche Normen gibt es?

DIN 1301: Einheiten

DIN 1319: Grundbegriffe der Messtechnik

Nenne und erkläre die wichtigsten Abweichungen von der linearen Kinnlinie! 

Linearitätsfehler

Nullpunktverschiebung

Empfindlichkeitsfehler

Ansprechempfindlichkeit

Auflösefheler

Drift (Nullpunktdrift, Empfindlichkeitsdrift)

Hysterese (Kriechen)

 

  1. Was ist der Vertrauensbereich?

Bereich, um den geschätzten Erwartungswert herum, in dem mit einer

                       Wahrscheinlichkeit (1-σ) der wahre Wert X liegt.

 

  1. Welche Vertrauensniveaus gibt es?

(1-σ)=99%, 95% (Ingenieurwesen), 90%, 68% (Physik

Wie muss man einen Messwert angeben

Angabe mit Vertrauensbereich (1-σ)=

  1. Wie läuft der übliche Vorgang einer Messwertermittlung ab?

n Einzelmesswerte aufzeichnen

            X_  und S berechnen

            t-n -Faktor aus Tabelle entnehmen

E(X_) berechnen    

           Ergebnis mitteilen unter Angabe von (1-σ)

  1. Was versteht man unter Ausreißer? Wie entstehen Sie?

Wenn ein Messwert offensichtlich aus der Reihe „tanzt“,

Ausreißer sind Werte außerhalb eines Bereichs, die nicht zur Gesamtheit der Werte

           gehört, da die Wahrscheinlichkeit für das zufällige auftreten zu klein ist.

           z.B. durch Ablesefehler, vorübergehende Störeinflüsse

  1. Was gilt für Ausreißer?

Dürfen in der statistischen Auswertung nicht berücksichtig werden
  1. Wie bestimmt man Ausreißer?

     

Nicht standardisiert, häufig: kleinsten und größten Messwert streichen

  •            statistisch nicht haltbar, vermeiden!

            Gültigkeitsbereich definieren, Werte außerhalb sind wegzulassen

  1. Was ist Messunsicherheit?

Wenn ein unbekannter systematischer Fehler existiert reicht die

           Angabe des Vertrauensbereichs nicht aus. Wird dieser Fehler mit

           berücksichtig, spricht man von Messunsicherheit.

  1. Aus welchen beiden Komponenten setzt sich die Messunsicherheit

           zusammen? Erkläre!

Aus einer zufälligen und systematischen Komponente:

           Standardabweichung unbekannt, wenige Einzelmesswerte (zufällig)

           Systematische sind schwierig festzustellen, häufig aufgrund eigener

           Erfahrungen / Übernahme verlässlicher Herstellerangaben

 

Wie wird das Messergebnis mit Messunsicherheit angegeben?

\(X=X ̅± u für (1-σ)= z.B. 95%\)
  1. Womit beschäftigt sich die Fehlerfortpflanzung? Wie nennt man Sie

           noch?

Wenn eine Größe nicht direkt gemessen werden kann, wird beim

           Messen der Untergrößen jeweils ebenfalls ein Messfehler gemacht.

           Dieser hat die jeweilige Einheit à Addition der Fehler scheidet aus,

           Fehlerfortpflanzung oder Fehlerkombination beschäftigt sich damit.

  1. Was sind Einflussfaktoren, wie nennt man Sie noch?

Die partiellen Ableitungen nennt man auch Einfluss oder

            Wichtungsfaktoren

  1. Was ist bei der Aufnahme von Untergrößen zu beachten?

Auf die Einzelfehler die gemacht werden und die Einheit die sie

           beisteuern

  1. Welche Aufgaben hat der Einflussfaktor?

Gewichtung & Einheit für das Endergebnis
  1. Was gilt für systematische Fehler?

Man sollte sie vorher raus korrigieren

           Normalerweise kennt man ihr Vorzeichen

           Man kann sie addieren, durch das Vorzeichen können sie sich u.U.

           kompensieren

 

  1. Was gilt für zufällige Fehler?

Auch sie überlagern sich

            Das Vorzeichen geht nicht in das Endergebnis mit ein à können sich

            nicht kompensieren

  1. Was gilt für die Streuung jeder Einzelmessgröße bei zufälligen Fehlern?

Streuung der Einzelmessgröße vermehrt Streuung des Endergebnisses

  1. Unter welchen Annahmen ist die Kombination der

           Einzelstandardabweichungen bzw. der Einzelstreuungen relativ  einfach?

Verteilung ist Gauß-Verteilt

           Einzeleinflussgrößen sind voneinander unabhängig

           Einzel Standardabweichung ist relativ klein gegenüber dem Einzelmesswert

 
  1. Wie bestimmt man eine Kennlinie? Was ist das Problem?

Durch n-fache Messung von Kalibrierpunkten kann eine Kennlinie bzw. deren Koeffizienten beschrieben werden.

Allerdings: großer Aufwand

  1. Wie lautet die Gleichung einer Linearen Kennlinie und wie lässt Sie sich        beschreiben?

lässt sich durch zwei Punkte beschreiben 

y = a * x + b

  1. Welche ungeeigneten Möglichkeiten zur Ermittlung dieser Koeffizientengibt es?

Augenmaß

Welches Verfahren zu Ermittlung der Koeffizenten a,b  einer linearen Kennlinie ist besser?

Methode der kleinsten Fehlerquadratsumme

  1. Warum ist tn immer anders?

Weil die Größe des Vertrauensbereiches von der Wahl des

            Vertrauensniveaus und Anzahl der Messwerte n abhängt

  1. Wird tn mit n größer oder kleiner?

kleiner

Wie werden systematische Fehler addiert?

Nach Vorzeichen addieren, quadratische Addition nur bei zufälligen      Fehlern

 

Unter welchen Voraussetzungen kann man annehmen, dass die X-Werte fehlerfrei sind?

Vorgabe hochgenauer Normale (Kalibriernormale)

           Verwendung eines präziseren Messinstruments

           Verwendung absolut genauer Messpunkte, (Nullpunktmessung)

Wovon geht man aus, wenn man annimmt, dass die X-Werte fehlerfrei sind?

Die Anzeigewerte der Messkette beinhalten noch zufällige Fehler

  1. Wozu benötigt man die Regeressionsrechnung?

Sie beantwortet die Frage, durch welche Kennlinie die Kalibrierpunkte am besten angenähert werden.

 

Was liegt einer Regressionsrechnung zugrunde?

Geht davon aus, dass die Xj Werte korrekt sind, nur YAj Werte streuen

           1. Anpassungsfunktion vorgeben

           2. Optimale Bestimmung der Koeffizienten mit Hilfe der kleinsten                      Fehlerquadrate

  1. Wie bestimmt man die Güte der Anpassungsfunktion?

Mit dem Bestimmtheitsmaß/Regressionskoeffizient R

  1. Was ist der Regressionskoeffizient R?

Das Bestimmtheitsmaß, der Regressionskoeffizient R,

           dimensionslos,

           auf 1 normiert

  1. Was sagt das Bestimmtheitsmaß aus?

Wie gut die Annäherung der Anpassungsfunktion an die Kalibrierpunkte ist.

  1. Welches Bestimmtheitsmaß ist gut?

1= 100% Anpassung

0,9 < R < 1              gute bis sehr gute Anpassung

0,8 < R < 0,9          evtl. brauchbare Anpassung

R < 0,8          kein statistischer Zusammenhang feststellbar

  1. Was ist bei der Bestimmung der Koeffizienten von Funktionen mit mehr          als 2 Koeffizienten zu beachten?

Auf ausreichend vorhandene Wertepaare, um statistisch sichere  Aussagen zu finden

Warum kann eine Parabelanpassung aus drei Messpaaren zu völlig    fehlerhaften Schlussfolgerungen führen?

Die Parabel ist mit 3 Punkten vollständig definiert und mit R=1    scheinbar exakt. Allerdings ist die Summe der Fehlerquadrate nicht im            statistischen Sinne minimiert worden

  1. Welche Mindestzahlen der Wertepaare gelten für die Zahl der freien      Koeffizienten?

5*Zahl der freien Koeffizienten m

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