Katalog 1 Flashcards
Welche elektrische Größe misst ein Drehspul-Messwerk?
Die elektrische Stromstärke bzw. die Spannung.
Wie funktioniert ein Drehspulinstrument?
Eine stromdruchflossene Drahtspule dreht sich im Feld eines Dauermagnets.
Durch den Stromfluss verhält sich die Spule wie ein Magnet mit Nord- und Südpol, die von den Polen des Dauermagneten angezogen bzw. abgestoßen werden.
Je größer der Stromfluss, desto stärker ist das Magnetfeld der Spule, desto stärker ist auch die Anziehungs- bzw. Abstoßungskraft zwischen den Polen.
Die Spule ist drehbar gelagert und direkt mit einem Zeiger des Messinstruments verbunden, der durch einen Stromfluss entsprechend ausgelenk wird.
Damit der Zeiger nicht sofort an den Anschlag geht muss eine Gegenkraft aufgebracht werden. Dies wird meistens durch eine Spiralfeder realisiert.
Eine indirekte Messgröße A berechnet sich als Differenz zweier direkt gemessener Eingangsgrößen B und C mit absolutem Messfehler ΔB bzw. ΔC, d.h. A = B - C.
Wie groß schätzen Sie den absoluten Messfehler ΔA?
ΔA = ΔB + ΔC, da sich bei der Addition und Subtraktion die absoluten Messfehler addieren.
Sie haben eine indirekt gemessene Größe A, die von mehreren Eingangsgrößen B, C, D, … abhängt, die alle den gleichen Messfehler haben. Welche der Eingangsgrößen hat den größten Einfluss auf den Messfehler von A?
Die partiellen Ableitungen der einzelnen Größen stellen Gewichtsfaktoren für die Fortpflanzung der einzelnen Fehler dar.
Daher hat die Eingangsgröße mit der größten partiellen Ableitung, den größten Einfluss auf den Messfehler von A.
Was leistet die lineare Regression?
Die lineare Regression dient zur Bestimmung der Übergangsfunktion eines Sensors. Dabei wird von vornherein angenommen das die Übergangsfunktion linear ist (y = a * x + b).
Das Ziel hierbei ist das Auffinden einer Ausgleichsgeraden die die Summe der quadrierten Abstände zwischen allen Messpunkten und der Geraden minimiert.
Kann man die lineare Regression auch bei Kennlinien anwenden, die einem Gesetz der Form y = x ^ a folgen?
Ja, durch doppelte Logarithmierung (Umkehrung) einer nichtlinearen Kennline, erhält man wieder eine lineare Kennline.
Sie haben in Python eine 5 x 5 - Matrix a angelegt. Wie greifen Sie auf das zweite Element der dritten Zeile zu?
a[2][1]
Ein Messintrument hat einen Anzeigefehler von 1% und einen Skalenendwert von 5 A. Im Moment zeigt das Instrument einen Strom von 2 A an. In welchem Bereich liegt der wahre Wert des Stroms?
5 A * 0.01 = 0.05 A
→ 2 A ± 0.05 A
Auf der Anzeige Ihres analogen Messinstrumentes steht “KL 1.5”. Was bedeutet das?
Die KL gibt die Fehlerklasse eines Messinstruments an. Das vorliegende Messgerät hat die Fehlerklasse 1.5, d.h. das Messgerät besitz einen Anzeigefehler von 1.5% bezogen auf den Skalenendwert.
Damit ist das Messgerät ein Betriebsmessgerät.
Wie schätzt man den wahren Wert einer Messgröße, wenn mehrere fehlerbehaftete Messungen vorliegen?
Man schätzt den wahren Wert einer Messgröße als das arithmetische Mittel aller einzelnen Messungen.
Sie haben 20 Einzelmessungen mit einer Standardabweichung des Mittelwertes von s. Wie groß ist das Vertrauensintervall, in das der wahre Wert der Messgröße mit einer Wahrscheinlichkeit von 95,5 % fällt?
x = X̅ ± t * s_{X̅} mit: t = 20.9
→ x = X̅ ± 2,09 * s_{X̅}
Warum muss man jede Messung mit dem größten Messbereich beginnen?
Da der zu messende Wert anfangs unbekannt ist und die Spule des verwendeten Drehspulinstruments nicht beliebig viel Strom verträgt, kann diese durch einen zu hohen Stromfluss zerstört werden. Daher beginnt man jede Messung mit dem größten Messbereich.
Des Weiteren ist beim größten Messbereich der relative Fehler am geringsten.
Warum kann ein Drehspulinstrument nicht beliebig schnell veränderliche Ströme oder Spannungen anzeigen?
Jede Zeigerstellung entspricht einem Gleichgewichtszustand zwischen Magnet- und Rückstellkraft. Daher benötigt das Gerät eine gewisse Zeit zum Einschwingen und kann so nicht beliebig schnell veränderliche Größen anzeigen (Trägheit des Zeigers).
Was ist der Parallaxenfehler?
Als Parallaxenfehler bezeichnet man Fehler der beim Ablesen eines analogen Messgeräts durch den Blickwinkel auf den Zeiger entsteht. Man sollte daher idealerweiße genau senkrecht auf den Zeiger schauen um einen möglichst geringen Parallaxenfehler zu erhalten.
Welches Messprinzip liegt dem im Praktikum eingesetzten Abstandssensor zugrunde?
Dem Triangulationsprinzip.
