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Cartes-fiches
Wozu eignet sich der elektrodynamische Aufnehmer besonders?
Zum Aufzeichnen von Schalldrücken (Mikrofon, oszillierende Membran) oder oszillierenden Bewegungen (Schallplattenaufnehmer)
Ein digitales Multimeter hat auf einen Messbereich von 300V 3 Digits.
Was ist die Auflösung?
1V oder 0,01V für den Bereich von 0-1V wenn das Gerät Kommasetzung beherrscht
Steckbrief des elektrodynamischen Aufnehmers
-besteht aus nur einem Kabel
- besteht aus Sender und Empfänger
- kein weiteres Netzwerk
--> Sender und Empfänger wechseln sich in der Datenübertragung ab
Übertragung immer nur von einem zum anderen möglich, nicht gleichzeitig
Was ist der Unterschied zwischen Standardabweichung und empirischer Standardabweichung?
Der wahrscheinlichste Schätzwert für die Standardabweichung σ ist die
empirische Standardabweichung S, auch Streuung genannt
Was ist beim Schalldruckpegel zu berücksichtigen?
keine Addition und Mittelung möglich --> zuerst zurückrechnen auf Feld-/ Energiegröße
0db+0db=3db
Erkläre das Trägerfrequenz-Messverfahren!
Man hat eine carrier frequency, spannungs- und frequenzstabilisierte Wechselspannung von einem Generator zur Speisung einer Wheatstone’schen Brückenschaltung. Wird die Brückenspannung verstimmt, liefert sie eine Ausgangsspannung deren Amplituden der Brückenverstimmung proportional sind. Der Verstärker ist so ausgelegt, dass nur die Frequenz der Speisespannung verstärkt wird. -> störende Gleichspannungsanteile (z.B. Thermospannungen) werden ausgeschieden.
Typische Trägerfrequenz: fT=4,8kHz
Was ist eine Stichprobe?
σ und µ haben nur für unendlich viele Messungen Gültigkeit, in
der Praxis ist n begrenzt à Stichprobe
Wie ist ein Kilogramm nach SI-Einheiten definiert
Masse eines Wasservolumens V=0,001m³ bei T=3,98°C und p0=1013hPa
Platin-Iridium-Zylinder mp0=1.000 000 000kg (Ur-Kilogramm per Definition)
Wie lautet die Formel für die Abweichung des Mittelwertes von der „wahren“ Messgröße?
ES= X_ - X
Warum ist Rauschen ein Problem?
Erschwert das Messen beliebig kleiner Größen da eine Verstärkung oder Filterung des Signals verhindert wird. Rauschen ist außerdem ein zufälliger Fehler der nicht durch Kalibrierung erfasst werden kann.
Was versteht man unter Größenart?
ähnlich wie Dimension aber mit Vektor-/ Tensorcharakter
Wie ist eine Sekunde nach SI-Einheiten definiert
Dauer von n Schwingungen der Strahlung eines bestimmten Cäsium-Nuklids
Was sind Basisdimensionen?
unabhängigig voneinander definierbare Dimensionen
Welche beiden Größen in Bezug auf Dezibel gibt es?
Feldgröße q=log(U1/U2)^2 Bel = 20*log(U1/U2) dbel (elektrische Spannung, Schalldruck)
Energiegröße q=log(P1/P2) Bel= 10*log(P1/P2) dbel (elektrische Leistung, Schallleistung, Länge)
Was gilt für zufällige Fehler?
Analytisch nicht vorhersagbar
Nach Betrag und Vorzeichen nicht vorhersagbar
Als Einzelfehler zu klein, um sie durch Kalibrierung zu erfassen
Können als Summe vieler kleiner Fehler betrachtet werden
Wozu misst man? Welche Ziele /Zwecke werden verfolgt?
Leistungsbewertung
Betriebsüberwachung und Regelung
Forschung und Entwicklung
Bestimmung von Natur- und Materialkonstanten
Warum logarithmiert man bei Dezibel? Was wird hierzu eingeführt?
a.) präzisere Darstellung sehr kleiner, im Vergleich zu sehr großen Werten innerhalb eines Diagramms (hier der Fall, da 10 bis 20000 Hz abgedeckt werden soll, ohne dabei 10-100 Herz als marginal klein darzustellen)
b.) Darstellung funktionaler Abhängigkeiten
z.B. Exponentialfunktion
Was ist Messtechnik
Messtechnik ist Technik der Bekämpfung von Messfehlern:
- Fehlerquellen erkennen
- Fehlerquellen ausschalten oder Fehler korrigieren
- Auswirkung unvermeidbarer Fehler durch entsprechende Messwertbehandlung minimieren
Was ist der absolute Fehler einer Messung? Problem?
Hat die Einheit der Messgröße, allerding geringe Aussagekraft, da ein Fehler von 10mm beim Messen von 5cm schlecht, bezogen auf 10km allerding gut ist.
E=Xm-X falscher Wert - wahrer Wert
Was ist eine Gaußverteilung? + Formel
Rein zufallsbedingte Verteilung
p(x)= 1/ (sigma * wurzel (2 pi) ) *exp (-0,5*((x-mü)/sigma)^2)
Was ist ein Histogramm?
Graphische Darstellung einer Häufigkeitsverteilung
Dazu Einteilung in Klassen
Rechts der Klassen: Rechtecke,die die relative Häufigkeit der Klasse darstellen
(Höhe = Häufigkeitsdichte), d.h. Relative Häufigkeit/Breite der Klasse
- Dienen der Abschätzung der Wahrscheinlichkeitsdichte
Woran erkennt man systematische Fehler?
Die wichtigsten systematischen Fehler erkannt man an der Abweichung von der idealen, linearen Sollkennlinie
Wie lautet die Formel zur Mittelwertbildung?
X_= 1/n * Summe n i=1 von XAi
Abweichung des Mittelwerts von der „wahren“ Messgröße kann durch Kalibrierung korrigiert werden (systematischer Fehler).
Was ist das Messsystem?
Messkette + die physikalischen Prozesse
Wie ist ein Meter nach SI-Einheiten definiert?
Länge der Strecke, die Licht in der Zeit 1/299792458 zurücklegt
erkläre mit bsp: die Fehlerursach: Rückwirkung auf Messgröße
Spannungsmessung an einem Kondensator
Messung eines weichen Materials mit einem Messschieber
Beschleunigungssensor auf einer Membran
Dehnungsstreifen auf sehr kleinen Bauteilen
Temperaturmessung an sehr kleinen Mengen
Wie geht man beim Messen vor?
Was will man messen?
Wie genau will man messen?
Welches Messgerät verwendet man?
Welche störenden Einflüsse sind vorhanden?
erkläre mit Bsp.:
Deformierende äußere Störungen
- ändern die physikalischen Eigenschaften der Sensoren, oder der Bauelemente
Äußere Einflüsse wie Temperatur (E-Modul, Ohmscher Widerstand), Feuchte (Schallausbreitung), Druck
Auftriebskorrektur (Massenbestimmung)
Einseitige Erwärmung einer Balkenwaage
Falsche Umgebungsbedingungen für Messgeräte
Was ist eine physikalische Größe?
pysikalische Größe = Zahlenwert + Einheit
Welche beiden Messungen bei der Behandlung von statischen Fehlern unterscheidet man?
Diskrete Einzelmessung und kontinuierliche Messung
Was benötigt man zum Kalibieren?
wahre“ Werte von Messgrößen
erkläre mit Bsp: Superponierende äußere Störungen
- (verfälschen das Messsignal von außen durch Überlagerung eines Störsignals)
Elektromagnetische Einstrahlung (Starkstromleitung, Handy, Leuchtstoffröhre)
α, β, γ Strahlung
äußerer Brumm, Hintergrundgeräusche, Umgebungsvibrationen
Thermospannungseffekte an elektrischen Steckverbindungen
Falsche Aufstellung des Messgerätes (schiefe Waage)
Was versteht man unter Einheit?
vollständige Angabe einer pysikalischen Beschreibung
Bezugsgröße für die Vergleichbarkeit von Messungen
Definition der Größenart und der Maßeinheit
Wie unterscheiden sich °C und K
T°C=T-273.15K
Was versteht man unter der Standardabweichung?
Die Standardabweichung ist der Mittelwert der Fehlerquadrate und hat die Einheit und Dimension der Messgröße
Wie können Messmethoden klassifiziert werden?
Direkt / Indirekt
Kontinuierlich / diskontinuierlich
Analoganzeigen / Digitalanzeige
Ausschlagsmethode / Kompensationsmethode
Was sind statische Messfehler?
Treten bei der Erfassung zeitlich konstanter Messgrößen auf.
Wie ist ein Candela nach SI-Einheiten definiert
Lichtstärke in einer bestimmten Richtung einer Strahlungsquelle, welche monochrome Strahlung der Frequenz f=540*1012Hz aussendet und deren Strahlstärke in dieser Richtung 1/683 W/sr (Watt pro Steradiant) beträgt
Welche beiden Fehlerarten gibt es? Erkläre sie am Bsp. Der Zielscheibe!
Und wie kann ich diesen Fehler beheben?
Systematische Fehler: Geringe Streuung der Ergebnisse, allerdings Mittelwert hat Offset vom Ziel -> Korrektur über Visier
Zufälliger Fehler: Große Streuung, Statistische Verteilung, Korrektur schwierig
- Weißes Rauschen?
Oberhalb von 1kHz dominierend, Ursache: statistische Schwankungen der Ladungsträgerkonzentration
