Dieser Artikel erklärt, was Messfehler sind. Sie erfahren, was ein Messfehler bedeutet, welche Arten von Messfehlern es gibt und welche möglichen Ursachen sie haben.
Was ist ein Messfehler?
Ein Messfehler (oder Messfehler ) ist ein Fehler, der beim Messen einer Größe auftritt. Ein Messfehler ist also die Differenz zwischen dem gemessenen Wert und dem tatsächlichen Wert.
Im Ingenieurwesen und in der Physik kommt es häufig zu Messfehlern bei Experimenten. Obwohl darauf geachtet wird, mögliche Messfehler zu minimieren, ist es bei der Messung vieler Beobachtungen wahrscheinlich, dass Messfehler gemacht werden.
Daher müssen wir beim Messen einer Größe vorsichtig sein, um Messfehler zu minimieren, auch wenn es normalerweise eine langweilige Aufgabe ist.
Arten von Messfehlern
Nachdem wir nun die Definition des Messfehlers kennen, wollen wir uns die verschiedenen Arten von Messfehlern ansehen, um das Konzept besser zu verstehen.
Abhängig von der Art der Messfehler können diese in die folgenden zwei Typen eingeteilt werden:
- Zufällige Messfehler : Eine Art Messfehler, bei dem die Ursache seines Auftretens nicht bekannt ist. Wenn man ein Experiment unter den gleichen Bedingungen durchführt, kann es manchmal vorkommen, dass man ein etwas anderes Ergebnis erhält, ohne zu wissen, warum.
- Systematische Messfehler : Diese Art von Messfehlern bleibt konstant und daher ist das Gesetz oder der Mechanismus, der sie verursacht, bekannt. Da der Messfehler eine bestimmte Ursache hat, ist die Abweichung zwischen Messwert und tatsächlichem Wert bei der Durchführung mehrerer Experimente im Allgemeinen gleich.
Andererseits kann der begangene Messfehler durch die Berechnung der Differenz zwischen Messwert und tatsächlichem Wert abgeschätzt werden. Man unterscheidet also zwischen absolutem Fehler und relativem Fehler.
- Absoluter Fehler : Dies ist die Differenz zwischen dem gemessenen Wert und dem tatsächlichen Wert. Um den absoluten Fehler zu berechnen, subtrahieren Sie daher einfach den aus der Messung erhaltenen Wert vom tatsächlichen Wert.
- Relativer Fehler : Dies ist die relative Differenz zwischen dem gemessenen Wert und dem tatsächlichen Wert. Der relative Fehler entspricht daher dem absoluten Fehler dividiert durch den tatsächlichen Wert. Sie wird üblicherweise in Prozent ausgedrückt
Ursachen für Messfehler
Es gibt mehrere Ursachen, die zu Messfehlern führen, darunter:
- Messfehler aufgrund des Messgeräts : Ein Messfehler kann durch einen Konstruktions- oder Herstellungsfehler des Messgeräts verursacht werden. Ebenso kann sich die Abnutzung des Geräts bei vielen Messungen auf den Messvorgang auswirken.
- Messfehler durch den Bediener : Um Fehler zu vermeiden, ist der richtige Umgang mit dem Messgerät wichtig. So können dem Bediener Messfehler beim Ablesen des Messwertes, Fehler durch falsche Positionierung des Messgerätes oder auch Fehler durch Ermüdung unterlaufen.
- Messfehler aufgrund von Umweltfaktoren : Bei der Durchführung eines Experiments müssen auch Umweltbedingungen berücksichtigt werden. Wenn also die Temperatur sehr hoch oder sehr niedrig ist, dehnen sich Metallgegenstände aus bzw. ziehen sich zusammen. Darüber hinaus können unter anderem Staub, Feuchtigkeit und Druck den Messvorgang beeinflussen.
- Messfehler aufgrund geometrischer Toleranzen des Teils : Zum Zeitpunkt der Messung kann das Teil einer zu großen Kraft ausgesetzt sein, die zu Verformungen führt.
Beispiele für Messfehler
Abschließend werden wir uns einige Beispiele für Messfehler ansehen, um besser zu verstehen, was Messfehler sind.
- Bei kleinen Teilen kommt es häufig zu Messfehlern, da diese sich leicht verformen. Wenn Sie beispielsweise mit einer Mikrometerschraube zu stark auf ein Teil drücken, verformt es sich und das gemessene Maß wird kleiner als es tatsächlich ist.
- Ein weiteres Beispiel für einen häufigen Messfehler sind visuelle Probleme. Wenn der Bediener Sehprobleme hat, liest er auf dem Instrument einen falschen Wert ab und es kommt daher zu einem Fehler bei der durchgeführten Messung.
- Wenn die Längen bestimmter Dimensionen in der Sonne gemessen werden, ist es wahrscheinlich, dass sich das Material leicht ausdehnt und wir daher größere Messungen erhalten, als sie tatsächlich sind.
- Manche Messgeräte müssen vor Beginn der Messung zunächst kalibriert werden. Wenn ein Instrument daher nicht vorher kalibriert wird, liefert es einen falschen Messwert.
- Bei der Durchführung mehrerer Messungen nacheinander kann es aufgrund von Ermüdung zu Messfehlern kommen. Obwohl der Messvorgang meist eintönig ist, sollten Sie darauf achten und ggf. eine Pause einlegen.