Auflösung und Genauigkeit

Genauigkeit

Ob ein Messgerät für eine Messaufgabe geeignet ist oder nicht, hängt stark von den Anforderungen ab, welche das Messgerät erfüllen muss, um eine für den Benutzer hinreichend präzise Messung durchzuführen. Eine wichtige Anforderung besteht in der Auflösung und Genauigkeit der Messung. Die Messgenauigkeit eines Messgeräts ist oft unter dem Begriff „Basis-Genauigkeit“ zu finden.  Der Wert besitzt die Einheit [%] und gibt an, um wie viel Prozent das vom Gerät gemessene Ergebnis vom physikalisch korrekten Wert maximal abweichen kann. Eine Basis-Genauigkeit von ±0,05% bedeutet, dass der gemessene Wert maximal +0,05% oder -0,05% vom physikalisch korrekten Wert abweicht. Die vom Hersteller angegebene Basisgenauigkeit gibt dabei meistens die kleinstmögliche Abweichung wieder, die sich unter Umständen, durch verändern von Parametern wie der Messfrequenz, oder der Messgeschwindigkeit noch erhöhen kann.

Auflösung

Ein weiterer wichtiger Faktor für eine qualitative Messung ist die Auflösung. Sie gibt an, in welchen Schrittweiten gemessene Werte wiedergegeben werden können. Je höher die Auflösung eines Messgerätes ist, desto genauer kann ein Wert dargestellt werden. Anders gesagt, je höher die Auflösung, desto mehr verschiedene Werte können in diesem Messbereich dargestellt werden. Beträgt der Messbereich zum Beispiel 0Ω – 1000Ω mit einer Auflösung von 1Ω, so können 1000 verschieden Messwerte dargestellt werden. Soll der Widerstandswert aber auf 0.5 Ω genau gemessen werden, so benötigt man ein Messgerät mit einer Auflösung von minimal 0.5Ω. Je mehr Anforderungen an das Messgerät vorher bekannt sind, desto besser kann das Messgerät auf die Applikation abgestimmt werden.

Beispiel 1: “Berechnung Messgerät”

SOLL-Werte: Sie wollen einen Widerstand zwischen 0.01 Ω und 0.05 Ω messen. Ihre Toleranz soll +/- 5% betragen. Dann ergibt sich folgende Berechnung: 10 mΩ (0.01 Ω) * 5% = 0.5 mΩ

IST-Werte: z.B. Widerstandsmessgerät DU5010 mit einem Messbereich 200 mΩ: 0.01 mΩ – 199.99 mΩ. Es ergibt sich folgende Berechnung: 200 mΩ * 0.1% = 0.2 mΩ

Da 0.2 mΩ Veränderung kleiner ist als 0.5 mΩ würde die Genauigkeit vom Widerstandsmessgerät DU5010 vollkommen ausreichen.

Beispiel 2: “Berechnung Auflösung und Genauigkeit”

Es sollen Widerstände von 5 Ω gemessen werden. Die maximale Abweichung der Widerstände darf 0.1 Ω betragen. Aus der maximalen Abweichung, die gemessen werden soll, ergibt sich die minimal benötige Auflösung von 0.1 Ω. Die Abweichung von 0.1 Ω entspricht dann folgender Prozentualer Abweichung: (0,1 Ω / 5 Ω) * 100 = 2 %

Es wird also ein Messgerät benötigt das eine Basisgenauigkeit kleiner als 2 % besitzt.
Damit sind 2 Anforderungen deutlich:

Auflösung ≤ 0.1 Ω

Basisgenauigkeit ≤ 2 %

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