Grundlagen und Strukturen der Messtechnik

Zusammenfassung

In diesem Beitrag werden die Grundbegriffe und die elementaren Prinzipien des technischen Messens behandelt. Ausgehend von einer kanonischen Systemstruktur werden zunächst allgemeingültige Verfahren zur Beschreibung des statischen, dynamischen und stationären Verhaltens von Messgliedern eingeführt. Dies führt schnell zu der Frage, wie nichtideales Verhalten charakterisiert und quantifiziert werden kann. Solche Nichtidealitäten führen zu deterministischen wie auch zu zufälligen Fehlern in Messergebnissen. Während erstere bei Verfügbarkeit sehr guter Vergleichsgeräte entdeckt und unterdrückt werden können (Kalibration, Eichung), können letztere nur mit Methoden der Wahrscheinlichkeitsrechnung beschrieben werden und bewirken, dass das Messergebnis mit einer Unsicherheit behaftet ist. Die Darstellung geht darauf ein, wie deterministische Messabweichungen und statistische Unsicherheiten sachgerecht zu behandeln sind. Abschließend werden Methoden zur Verknüpfung einzelner Messglieder in Messystemen vorgestellt. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Frage, wie sich die Systemstruktur auf die Eigenschaften eines Messsystems auswirkt.