Fragenkatalog Einleitung

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Author:
messtechnik
ID:
200530
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Fragenkatalog Einleitung
Updated:
2013-02-14 09:15:13
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Fragenkatalog Einleitung
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Fragenkatalog Einleitung
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  1. Was ist Messen?
    Experimenteller Vorgang durch den ein spezieller Wert einer Größe als Vielfaches einer Einheit oder eines Bezugswertes ermittelt wird.

    => Messen heißt quantitativ vergleichen
  2. Was ist der Messwert?
    • Ergebnis einer Messung
    • Produkt aus Maßzahl und einer (Maß-)Einheit
  3. Was ist ein Normal?
    Maßverkörperung, Messgerät, Referenzmaterial oder Messeinrichtung zum Zweck, eine Einheit oder einen oder mehrere Größenwerte festzulegen, zu verkörpern, zu bewahren oder zu repräsentieren!
  4. Nenne die verschiedenen Arten von Normalen und erkläre kurz!
    • Internationales (nationales) Normal: Normal, dass durch internationale (nationale) Abkommen als Basis zur Festlegung aller anderen Normale der betreffenden Größe anerkannt ist
    • Bezugsnormal: Normal von der höchsten verfügbaren Genauigkeit, von dem Normale niederer Genauigkeit bzw. Messungen abgeleitet werden.
    • Gebrauchs-, Prüfnormale, Lehren: Normal, das routinemäßig benutzt wird, um Maßverkörperungen, Messgeräte oder Referenzmaterialien zu kalibrieren und zu prüfen (Normale höherer Ordnung) als auch um Messungen durchzuführen.
  5. Was ist eine Einheit?
    Durch Vereinbarung festgelegter Größenwert, mit der Messwerte der gleichen physikalischen Größe verglichen werden => Verhältnisbildung (Maßzahl)
  6. Welche Einheiten werden unterschieden?
    Erkläre je kurz!
    • Basiseinheit (definiert durch Bezugsnormal): Einheit eines Größensystems, die aufgrund von Vereinbarung als unabhängig von anderen Einheiten gilt.
    • Abgeleitete Einheit: Einheit einer abgeleiteten physikalischen Größe in einem Größensystem. Abgeleitete Einheiten (X) müssen aus den Basiseinheiten (Bi) durch Multiplikation mit ganzzahligen Potenzen (i) gewonnen werden können.
  7. Nenne die Basiseinheiten des SI-Systems!
    • Länge: Meter m
    • Masse: Kilogramm kg
    • Zeit: Sekunde s
    • El. Stromstärke: Ampere A
    • Temperatur: Kelvin K
    • Lichtstärke: Candela cd
    • Stoffmenge: Mol mol
  8. Nenne die wichtigsten abgeleiteten Einheiten!
  9. Nenne die Vorsilben von Zehnerpotenzen!
  10. Zeige den strukturellen Aufbau eines Messsystems!
  11. Nenne Aufbau und Elemente einer Messkette und erkläre deren Funktionen!
  12. Zeige die Messkette an einem Flüssigkeits-Thermometer!
  13. Zeige die Messkette an einem Maximum-Thermometer!
  14. Zeige die Messkette an einem Widerstandsthermometer!
  15. Was ist die Auflösung allgemein?
    kleinster detektierbarer Unterschied!
  16. Welche Arten der Auflösung werden unterschieden (5)?
    • Dynamik
    • zeitl. Auflösung
    • räuml. Auflösung
    • digitale Auflösung
    • reale Auflösung
  17. Was ist die Dynamik?
    • Quotient aus möglichem maximum und Minimum des ausgegebenen Messwertes
    • (Die Dynamik eines Elements einer Messkette, die aus dem Quotient aus maximalem Messwert und minimalem Inkrement berechnet wird)
  18. Was ist die zeitliche Auflösung?
    • Dauer des Messvorgangs zur Bestimmung eines Messwertes. => entspricht nicht der Abtastrate!
    • (Anders ausgedrückt entspricht die zeitliche Auflösung der Antwortzeit des Messsystems, um ein Eingangssignal in einen Messwert umzuwandeln)
  19. Was ist die räumliche Auflösung?
    Größe der Linie, Fläche oder des Volumens aus dem ein Messwert ermittelt wird
  20. Was ist die digitale Auflösung?
    Diskretisierung des Signals in 2n ganzzahlige Inkremente [bit]
  21. Was ist die reale Auflösung?
    Dynamik unter Einbeziehung des Signalrauschens => Signal-Rausch-Verhältnis
  22. Worüber wird die Genauigkeit einer Messung bestimmt?
    Akkuratheit und Präzision
  23. Was ist Akkuratheit?
    Was ist Präzision?
    • Systematische Abweichung wird als Akkuratheit bezeichnet
    • Der Begriff der Präzision wird mit der Streubreite in Bezug gesetzt
  24. Erkläre anhand einer Kennlinie die Begriffe Arbeitsbereich, Empfindlichkeit und Linearität!
    • Arbeitsbereich: Abschnitte der Kennlinie mit charakteristischem, nutzbaren Verlauf (linear, streng monoton, logarithmisch,...)
    • Empfindlichkeit: Durch Änderung der Eingangsgröße hervorgerufene Ausgangsgröße
    • Linearität: Maß für die Proportionalität zwischen Eingangs- und Ausgangsgröße
  25. Nenne verschiedene Verfälschungen des Empfindlichkeitsfaktors!
    • Linearitätsfehler
    • Messwertproportionaler Fehler
    • Ansprechwahrscheinlichket
    • Nullpunktverschiebung
    • Hysterese: Konstante Hysterese, allgemeine Hysterese, zeitabhängige Hysterese
  26. Welches Ziel verfolgen Kalibrierung und Eichung?
    • Grenzen des stochastischen Fehlers werden bestimmt
    • Systematische Fehler werden abgezogen
  27. Was versteht man unter Kalibrierung?
    Eine Kalibrierung (auch Kalibration) in der Messtechnik ist ein Messprozess zur Feststellung und Dokumentation der Abweichung eines Messgeräts (oder einer Maßverkörperung) zu einem anderen Gerät (oder einer anderen Maßverkörperung), das in diesem Fall als „Normal“ bezeichnet wird.
  28. Was versteht man unter Eichung?
    Vom Gesetzgeber vorgeschriebene Prüfung eines Messgeräts auf die Einhaltung der Fehlergrenzen, die für das geprüfte Messgerät angegeben sind. In Deutschland ist die Eichung nach dem Eichgesetz eine hoheitliche Aufgabe (Landeseichämter, staatlich anerkannte Prüfstellen unter fachlicher Aufsicht der Physikalisch Technischen Bundesanstalt PTB). Eine Eichung ist eine gesetzlich vorgeschriebene und auf nationale Standards verweisende Kalibrierung mit einer entsprechenden Kennzeichnung des geeichten Objekts. Mit einem Eichzeichen wird die voraussichtliche Einhaltung für die Gültigkeitsdauer der Eichung bestätigt.
  29. Wie wird das Messen klassifiziert (6)?
  30. Erkläre die Klassifikation nach direkt-indirekt!
    Nenne je ein Beispiel!
    • Direkte Messung: Wert einer Messgröße wird unmittelbar, ohne zusätzliche Rechenoperationen erhalten
    • Messschieber
    • Indirekte Messung: Messgröße wird aus einer oder mehreren Messgrößen ermittelt, dir mit der gesuchten Messgröße in einem funktionalem Zusammenhang stehen
    • Flüssigkeits-Thermometer
  31. Erkläre die Klassifikation nach Ausschlag-Kompensation!
    • Ausschlag: Benutzung der Messgröße selbst zur Erzeugung der Anzeige
    • Druckmessgerät mit Feder
    • Kompensation: Wirkung der Messgröße durch Gegenschaltung einer gleichartigen, mess- und einstellbaren Größe zum Verschwinden bringen. Ermittlung der kompensationsgröße.
    • Kompensationswaage
  32. Erkläre die Klassifikation nach Kontinuierlich-Diskontinuierlich!
    Nenne je ein Beispiel!
    • kontinuierlich: Messgröße wird zeitlich permanent erfasst und zur Anzeige gebracht
    • Widerstandsthermometer
    • diskontinuierlich: Signalpfad zwischen Messgröße und Anzeige an mindestens einer Stelle zeitlich unterbrochen
    • Laser-Doppler-Anemometrie (da gepulst)
  33. Erkläre die Klassifikation nach Passiv-Aktiv!
    Nenne je ein Beispiel!
    • Aktiv: Wenn Ausgangsenergie alleine vom Eingangssignal bezogen wird (bei Filtern genau anders herum)
    • Thermoelement
    • Passiv: sonst
    • DMS in Brückenschaltung
  34. Erkläre die Klassifikation nach Analog-Digital!
    Nenne je ein Beispiel!
    • Analog: Angezeigte messgröße ist stetige Darstellung der Messgröße
    • Flüssigkeits-Thermometer
    • Digital: Anzeige ist stufenweise, mit fester Schrittweite quantifiziert
    • CCD-Chip
  35. Erkläre die Klassifikation nach Statisch-Dynamisch!
    Nenne je ein Beispiel!
    • Statisch: Bestimmung einer zeitlich unveränderlichen Messgröße nach einem Messprinzip, das nicht auf der zeitlichen Änderung anderer Größen beruht
    • Flüssigkeits-Thermometer
    • Dynamisch: Messgröße ist entweder zeitlich veränderlich oder ihr Wert ergibt sich abhängig vom gewählten Messprinzip aus zeitlichen Änderungen mehrerer Größen
    • Oberflächentemperaturmessung mittels thermischer Phosphore

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