Bewertung von Messergebnissen

Zusammenfassung

Praktisch ist es technisch nicht möglich, eine fehlerfreie Messung durchzuführen. Somit stellt die Abschätzung der Brauchbarkeit einer Messung auf der Basis der auftretenden Messabweichungen die entscheidende Aufgabe bei der Durchführung und Auswertung von Messungen dar. Das ist umso wichtiger, weil in der Messpraxis kein Ergebnis akzeptiert werden kann, das nicht durch eine Angabe zu der Vertrauenswürdigkeit des Messergebnisses charakterisiert wurde. Das hierzu wichtige Wissen des Ingenieurs zur Bewertung von Messerergebnissen in der betrieblichen Praxis wird in diesem Kapitel vermittelt. Dabei wird, soweit erforderlich, relevantes mathematisches Handwerkszeug erläutert und vorrangig unter messtechnischen Aspekten beschrieben.

Schwerpunktmäßig müssen somit:

• die Definition der Messabweichung und der Unterschied zwischen Messabweichung und Fehler,

• die systematische Messabweichung und die zufallsverursachte Messabweichung,

• die Unsicherheiten bei direkten Messungen und bei indirekten Messungen, sowie

• der durch das Messgerät hervorgerufene Teil der Abweichung

behandelt werden. Auf der Basis dieser Kenntnisse kann dann ein Messergebnis in der für die messtechnische Praxis nutzbaren Form berichtet werden.

Glossar

Abweichung

Oft als Kurzbegriff für Messabweichung benutzt.

Erwartungswert

Mittelwert einer unendlichen Gesamtheit.

Fehler

Hier: unzulässige Messabweichung, die zur Zurückweisung des Messergebnisses führt.

Fehlergrenze

Vom Hersteller einer Messeinrichtung oder vom Gesetzgeber festgelegte und für die Messeinrichtung damit garantierte Größtwerte der positiven bzw. negativen Abweichung des ermittelten Messwertes vom richtigen Wert der Messgröße. Dabei ist die Einhaltung der vorgeschriebenen Einsatzbedingungen der Messeinrichtung unbedingte Voraussetzung.

Genauigkeitsklasse

Von den Fehlergrenzen abgeleitete Genauigkeitsangabe für Messeinrichtungen. Die Genauigkeitsklasse beschreibt symmetrische Fehlergrenzen in Prozent, die eine so gekennzeichnete Messeinrichtung bei Einhaltung der vorgeschriebenen Einsatzbedingungen nicht verletzen darf.

Häufigkeit

Zahl der Messwerte einer Messreihe, die in eine festgelegte Klasse fallen.

Klasse

Festgelegtes Intervall innerhalb des Wertebereiches zwischen größtem und kleinstem Messwert einer Messreihe, in dem die zugehörigen Messwerte der Messreihe einsortiert werden.

Korrektion

Von der systematischen Abweichung abgeleiteter Korrekturwert zur Berichtigung eines Schätzwertes einer Messgröße.

Messabweichung

Differenz zwischen ermitteltem Messwert, dem Schätzwert der Messgröße, und dem richtigen Wert der Messgröße.

Messreihe

Aufnahme von mehreren Messwerten von einem Messaufbau unter möglichst identischen Messbedingungen, d. h. unter Wiederholbedingungen. Die Messreihe wird zur statistischen Analyse und damit zur Bewertung der zufälligen Einflüsse auf ein Messergebnis benötigt.

Messwert

Mit einer Messeinrichtung und theoretischen Überlegungen ermittelter Wert einer Messgröße, auch als Schätzwert der Messgröße bezeichnet.

Richtiger Wert

Mit denkbar größten technischem und theoretischem Aufwand ermittelter Messwert, der als Bezugswert zur Bewertung eines Messergebnisses benutzt wird.

Standardabweichung

In der Messtechnik auch als Streuung bezeichnet, sie ist die Quadratwurzel aus der Varianz.

Streuung

Synonym für Standardabweichung.

Unsicherheit

von zufälligen Einflüssen verursachte Abweichung eines Messergebnisses, sie ist z. B. über die statistische Analyse einer Messreihe abzuschätzen.

Varianz

Beschreibt die quadratische Abweichung einer Zufallsvariable von dem Erwartungswert der betrachteten Gesamtheit.

Verteilung

Beschreibung der Wahrscheinlichkeit mit der Elemente einer Gesamtheit in vorgegebene Bereiche liegen. Zur Analyse sollte die Verteilung durch einen funktionalen Zusammenhang beschrieben sein.

Wahrer Wert

Tatsächlich vorhandener Wert einer physikalischen Größe, er ist durch endliche Genauigkeit der verwendeten Messmittel nicht exakt bestimmbar.

Wiederholbedingung

Konstant halten der beeinflussbaren Bedingungen bei der Aufnahme einer Messreihe.