Zusammenfassung
Der einführende Abschnitt ist den Grundlagen der Messtechnik gewidmet. Dabei werden die Begriffe zufällige, systematische Messabweichungen, Messgeräteabweichungen und Fehlergrenzen von Messgeräten erläutert. Ausführlich wird auf die Ermittlung des vollständigen Messergebnisses bei direkten und bei indirekten Messungen eingegangen. Dies schließt insbesondere die Berechnung der Messunsicherheit ein.
Ausgehend von den physikalischen Grundgesetzen werden anschließend Drehspul- und Dreheisenmesswerke zur Strom- und Spannungsmessung, elektrodynamische Messwerke zur Messung von elektrischen Leistungen sowie Ferrariszähler zur Messung der elektrischen Energie beschrieben.
Die Funktion und der Einsatz von Analog- und von Digitalmultimetern, Strommesszangen, Strom- und Digital-Speicheroszilloskopen und PC-gestützter Messtechnikwird verständlich erläutert.
Dabei werden die Schaltungen zur Messung von Strömen, Spannungen und Widerständen in Gleich- und Wechselstromkreisen sowie zur Messbereichserweiterung und Brückenschaltungen beschrieben und auf die Messung der Effektivwerte von sinusförmigen und auch von nichtsinusförmigen periodischen Größen eingegangen.
Die Schaltungen zur Messung der Leistungen in Wechselstrom- und Drehstromnetzen werden dargelegt.
Beispielhaft für die elektrische Messung nichtelektrischer Größen wird auf die Messung mit Temperatursensoren, Dehnmessstreifen, Hitzdrahtanemometern und magnetisch-induktiven Durchflussmessern ausführlicher eingegangen.
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Notes
- 1.
Häufig findet man die Begriffe „Fehler“ und „Fehlerrechnung“. Da es sich hier aber nicht um Fehler geht, in dem Sinne, dass man etwas falsch gemacht hat, sondern um eine Abschätzung der Unsicherheit bzw. der Genauigkeit einer Messung wird hier im Einklang mit der Norm [2] der Begriff „Abweichung“ verwendet.
- 2.
Entsprechend der Definitionsgleichung wird der Effektivwert nach der englischen Bezeichnung root mean square (root = Wurzel, mean = Mittelwert, square = Quadrat) auch als rms-Wert bezeichnet. Meist wird bei der Bezeichnung eines Effektivwerts auf den Index eff verzichtet: z. B. U statt U eff.
Literatur
Arbeitskreis der Dozenten für Regelungstechnik (Hrsg.): Meßtechnik in der Versorgungstechnik. Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg (1997)
DIN 1319, Grundlagen der Messtechnik, Teil 1 bis 4
DIN EN 60751, Industrielle Platin-Widerstandsthermometer und Platin-Temperatursensoren
Lerch, R.: Elektrische Messtechnik – Analoge, Digitale und Computergestützte Verfahren, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York (2013)
Parthier, R.: Messtechnik – Grundlagen und Anwendungen der elektrischen Messtechnik, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York (2016)
DIN Leitfaden zur Angabe der Unsicherheit beim Messen, Beuth Verlag GmbH, Berlin (1995)
Taylor, J. R.: Fehleranalyse: Eine Einführung in die Untersuchung von Unsicherheiten in physikalischen Messungen. Wiley-VCH, Weinheim (1988)
DIN EN 60584-1:2014_07: Thermoelemente – Teil 1: Thermospannungen und Grenzabweichungen
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Paerschke, H. (2017). Elektrische Messtechnik. In: Elektrotechnik für Gebäudetechnik und Maschinenbau. Springer Vieweg, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-14189-9_5
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Publisher Name: Springer Vieweg, Wiesbaden
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