(ET3-19) Messfehler in der Elektrotechnik

Inhaltsverzeichnis

In diesem Kurstext stellen wir dir als angehenden Techniker die Messfehler vor. Seitdem Werte gemessen werden, treten selbstverständlich auch hin und wieder Fehler auf. 

 

„Ein Messfehler ist die Differenz zwischen dem durch Messen gewonnenen Wert und dem richtigen Wert einer Messgröße.“

 

Nimmst du als Techniker die Messung einer elektrischen Größe mit einem analogen oder digitalen Messgerät vor, so hängt die Messgenauigkeit immer davon ab, ob das Messgerät exakt misst.

 

Messfehler treten auch mal bei einfachen Messungen auf.
Messfehler treten auch mal bei einfachen Messungen auf.

 


Messfehler – Grundlagen


Die Genauigkeit eines Messgeräts ist selbstverständlich begrenzt. Wenn man es ganz genau nimmt, ist somit eine Messung eigentlich immer fehlerbehaftet.

 

undefiniert
Nimm es genau...

Im Alltag spielt diese minimale Ungenauigkeit jedoch keine Rolle. In der Forschung hingegen sieht der Sachverhalt anders aus.

 

Gehen wir nun davon aus, dass das dir zur Verfügung stehende Messgerät genügt. Dennoch können Fehler anderer Natur bei Messungen auftreten. Wir unterscheiden verschiedene Formen von Fehler im Rahmen einer Messung.

 


Arten und Ursache


Nachdem wir über Fehler in Messungen allgemein gesprochen haben folgt nun eine Unterscheidung der wichtigsten Fehler:

 


Zufällige Messfehler


Ein zufälliger Fehler tritt wie es der Name bereits verrät, unerwartet auf und lässt sich im Normalfall auch nicht mehr reproduzieren. Dabei kann es sich um einen generellen Fehler ohne Messergebnis handeln oder eine Abweichung tritt auf.

 


Systematische Messfehler


Ein systematischer Fehler kann sich im schlimmsten Fall durch eine ganze Messreihe ziehen. Hier wurden Vorfeld

  • das Messverfahren,

oder

  • das Messsystem,

sowie

  • die Parameter inkl. Vergleichsgrößen

aber auch

  • die Messumgebung

falsch gewählt.

 

 

undefiniert
Beispiel: Magnetfeld

Beispielsweise kann die Messung im Bereich eines Magnetfeldes zu einer mehrprozentigen Abweichung vom realen Messwert führen.

 

Messfehler - Änderung des Magnetfeldes
Messfehler – Änderung des Magnetfeldes

 

Hier ein Blick von der ISS auf die Erde. Dabei zu sehen sind Nordlichter, Aurora Borealis, die man auch gut der Erde aus sehen kann. Diese treten aufgrund des schwächeren Magnetfeldes an den Polen auf. 

 


Wahl der falschen Messmethode


Die Wahl der falschen Messmethode kann den systematischen Messfehlern zugeordnet werden.

Wenn die Ausgabe von unterschiedlichen Messergebnissen bei unveränderten Umgebungsparametern führt, ist dies Beleg für die Wahl der falschen Messmethode ist.

 


Dynamische Messfehler


Die Ursache für einen dynamischen Fehler findet man im Bereich der Energieumwandlung. Die Umwandlung von elektrischer Energie ist immer von Umwandlungsverlusten begleitet. Auch die Ergebnisse bei Messungen von Widerständen schwanken mit der dynamischen Umgebungstemperatur erheblich.

 


Grobe Messfehler


Grobe Fehler lassen sich besonders einfach ermitteln. Sie erscheinen in einer Messreihe meistens als starke Abweichungen und können oft aus der Auswertung herausgerechnet werden. Die Ursache liegt in unerwarteten Umgebungseinflüssen oder einfach nur  Defekten am Gerät.

 


Fazit:


Wie du siehst, können dir als Techniker eine Vielzahl von Fehlern bei Messungen unterlaufen, die du oft nicht vermeiden kannst. Daher ist es umso wichtiger deine Messergebnisse auf Substanz zu überprüfen und somit eventuelle Fehler sichtbar zu machen.

 

Messfehler
Messfehler

 

 

wie gehts weiter

Wie geht's weiter?

Nachdem wir uns nun ausreichend mit Messungen und Messfehlern auseinandergesetzt haben, werden wir dir im nächsten Kurstext die Grundbeziehungen von Energie und Leistung erklären. Dies Beziehungen benötigst du für zukünftige Berechnungen.

 

Trainingsbereich

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