Text A Grundlagen

Text A Grundlagen

Messen ist das quantitative Erfassen einer physikalischen Gröβe.Dies geschieht durch den Messvorgang.Dabei wird der Wert X einer Gröβe durch eine dimensionslose Zahl x und eine Vergleichsgröβe N angegeben:

图示

Begriffe

Messgröβe:die physikalische Gröβe,deren Wert erfasst werden soll.

Anzeige:das,was an einem Messgerät abgelesen wird,z.B.die Position eines Zeigers oder ein Zahlenwert.

Anzeigebereich:der Bereich in dem die Messwerte liegen können.

Messwert:aus der Anzeige ermittelter Wert der Messgröβe,bestehend aus Zahlenwert und Einheit.

Messergebnis:Ergebnis der Auswertung einer Messung bzw.Messreihe.

Messeinrichtung:Alles,was man zum Messen braucht.(Sensoren,Wandler...)

Messprinzip:der zur Messung benutzte physikalische Effekt.

Empfindlichkeit:das Verhältnis der am Messgerät beobachteten Anzeigeänderung∆xa zu der sie verursachendenÄnderung der Messgröβe∆xe.E=∆χa/∆χe.Es sind folgende Genauigkeitsklassen festgelegt:Feinmessgeräte:Klasse 0,05;0,1;0,2;0,5;Betriebsmessgeräte:Klasse 1;1,5;2,5;5.Die Klasse gibt den höchstzulässigen relativen Fehler(Fehlergrenze Gr)in Prozent vom Messbereichsendwert xe an,und zwar unter Nennbedingungen(Temperatur,Nennlage,Nennfrequenz u.a.).

Messwerte können dargestellt und erfasst werden mittels:

·Zeiger und Skala,

·Ziffern,

·Schreiber,

·Drucker,

·Rechnererfassung.

Messverfahren

direktes Verfahren:der gesuchte Messwert wird unmittelbar mit einem Bezugswert derselben Messgröβe verglichen.Bsp.Balkenwaage:sie vergleicht Gewichte direkt miteinander.Bei der direkten Messung wird der Messwert direkt am Messobjekt ermittelt.Das Messgerät zeigt den Messwert direkt an.Typischerweise werden Spannung und Strom direkt gemessen.

indirektes Verfahren:die Messgröβe wird auf andere Gröβen zurückgeführt und aus deren Wertüber eine Beziehung ermittelt.Oft gibt es keine Möglichkeit,den Messwert direkt zu ermitteln.Dabei bedient man sich einer physikalischen Eigenschaft,die sich zu der zu messenden Gröβe in einem definierten Verhältnis befindet.

Eine Temperatur wirdüblicherweise indirektüber das Volumen von Flüssigkeiten,die Länge von Metallstäben oder den Widerstand eines Halbleiters gemessen.Eine andere Form des indirekten Messens ist das direkte Messen eines oder mehrerer Werte und die anschlieβende Berechnung des gewünschten Messwerts.

Bsp.Quecksilber-Barometer:

图示

g:Schwerebeschleunigung;ρ:Dichte;h:Höhe der Quecksilbersäule

Analoges Messen

In analoger Form treten alle Erscheinungen in unendlich feinen Stufen auf.Typischerweise wird ein Füllstand analog gemessen,indem am Behälter eine vertikale Skala angebracht ist.Beispiele dafür finden sich am Messbecher,Wasserkocher oder an einer Kaffeemaschine.

Ein typischer Fehler beim analogen Messen ist der Ablesefehler.Das beginnt beim Interpretieren der Messskala und endet beim Ablesen des Messwerts.Deshalb ist der Messwert bei der analogen Messung immer etwas ungenau.

Obwohl der Fortschritt das digitale Messen mit sich brachte,ist digital nicht besser als analog.Bei der Zeitmessung ist vielen Menschen eine analoge Uhr lieber.Für die täglichen Aufgaben reicht es oft aus,dass man mit einem kurzen Blick auf die Uhr weiβ,dass es Viertel vor zwölf oder kurz vor Feierabend ist.Für diese Erkenntnis ist die Genauigkeit einer digitalen Anzeigeüberflüssig.

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Abb.4-1 Analoges Messgerät

Vorteile beim Messen mit einem analogen Messgerät:

·Überwachung von kleinsten Messgröβenänderungen

·Feststellen des Spannungszustands

·Leichteres Ablesen von Messwertänderungen

·Bessere Beobachtung pulsierender Spannungen(bis 40 k Hz)

·Leichtere und schnellere Ablesbarkeit aus der Ferne

Nachteile beim Messen mit einem analogen Messgerät:

·geringe Messgenauigkeit

·Ablesefehler durch Parallaxe

·manuelle Messbereichsänderung

·zu beachtende Zuordnung von Messbereich und Skala

·empfindliche Messwerke z.B.durch magnetische Felder

·Gefahr für das Messwerk bei Ignorieren der DC-Polarität

·Gefahr für das Messwerk bei Ignorieren des Messbereichs

·erforderlicher Null-Abgleich im Ohm-Bereich(https://www.daowen.com)

·keinÜberlastschutz

Digitales Messen

Das Ablesen von digitalen Werten ist in der Regel einfach und schnell.Interessant werden digitale Werte bei der Messwertübertragung,denn Messwerte entstehen nicht unbedingt an dem Ort,wo sie zur Verarbeitung benötigt werden.JedeÜbertragung ist jedoch empfindlich gegenüber Störungen und kann mit Verlusten behaftet sein.Die Signale auf langen Leitungen werden zum Beispiel durch kapazitive und induktive Einstreuungen gestört.Weitere Störgröβen sind die Temperaturdrift,Alterung und das Rauschen in den Bauelementen.

Vorteile beim Messen mit einem digitalen Messgerät:

·hoher Eingangsspannungsbereich und dadurch geringe Beeinflussung der Schaltung und der Messung

·kaum Ablesefehler möglich

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Add.4-2 Digitales Messgerät

·automatische Polaritätserkennung und-anzeige

·automatische Messbereichserkennung

·kein Null-Abgleich bei der Ohm-Messung erforderlich

·weniger empfindlich

·gröβere Genauigkeit

·billiger in der Herstellung wegen geringerem mechanischem Anteil Nachteile beim Messen mit einem digitalen Messgerät:

·Betriebsspannung für Display notwendig

·kurzzeitig hohe Spannungsimpulse können das Messwerk zerstören

·ungenaue Wechselspannungsmesswerte bei höheren Frequenzen

Quelle:http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0211231.htm

Ⅰ.Fragen zum Text

1.Was gehört zur Messeinrichtung?Geben Sie vier Beispiele.

2.Wodurch können Messwerte erfasst und dargestellt werden?

3.Nennen Sie zwei Messverfahren und vergleichen Sie sie.

Ⅱ.Grammatik zum Text

ForMen Sie Passivsätze in Aktivsätze uM und uMgekehrt.

a.Der Wert einer Gröβe wird durch eine dimensionslose Zahl und eine Vergleichsgröβe angegeben.

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b.Die Klasse gibt den höchstzulässigen relativen Fehler in Prozent vom Messbereichsendwert an.

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Ⅲ.Übersetzen Sie den folgenden Text ins Chinesische.

Das Ablesen von digitalen Werten ist in der Regel einfach und schnell.Interessant werden digitale Werte bei der Messwertübertragung,denn Messwerte entstehen nicht unbedingt an dem Ort,wo sie zur Verarbeitung benötigt werden.JedeÜbertragung ist jedoch empfindlich gegenüber Störungen und kann mit Verlusten behaftet sein.Die Signale auf langen Leitungen werden zum Beispiel durch kapazitive und induktive Einstreuungen gestört.Weitere Störgröβen sind die Temperaturdrift,Alterung und das Rauschen in den Bauelementen.

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Ⅳ.Textwiedergabe 图示

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