Messgerate
(auch
Messinstrumente
genannt) dienen zur Bestimmung
geometrischer
oder
physikalischer Großen
. Meistens fuhren sie im Rahmen einer
Messung
mittels einer
Skalen-
oder
Ziffernanzeige
auf eine quantitative Aussage uber die
zu messende Große
. Diese Aussage, der
Messwert
, wird als Produkt von
Zahlenwert
und
Einheit
angegeben. Die prinzipiell zugrunde liegenden
Messmethoden
werden unter
Messtechnik
angegeben. Allgemeine Merkmale der Messgerate gemaß
DIN 1319
-1 werden unter
Messmittel
aufgefuhrt.
[1]
Statt einer ablesbaren Anzeige kann ein Messgerat auch ein Signal, vorzugsweise ein
elektrisches Signal
, ausgeben; oder es kann
Daten speichern
,
[1]
elektronisch oder auf Papier (z. B. als
Messschreiber
oder
Registrierapparat
).
Eine
Messeinrichtung
ist in den ?Grundlagen der Messtechnik“ in
DIN 1319
als ?Gesamtheit aller Messgerate und zusatzlicher Einrichtungen zur Erzielung eines Messergebnisses“ definiert und besteht im einfachsten Fall aus einem einzigen Messgerat.
Messgerate zur Ausfuhrung von Messungen zahlen allgemein zur Gruppe der Messmittel. Werden diese zur
Prufung
eingesetzt, werden sie gemaß
DIN 1319
-2 auch als
Prufmittel
bezeichnet.
[2]
Das Messgerat kann
fehlerhaft
arbeiten, bzw. der Messwert kann
Messabweichungen
enthalten; diese sind
herauszurechnen
bzw. in ihrer Große abzuschatzen. Besonders genaue Messgerate konnen zur
Kalibrierung
,
Justierung
oder
Eichung
anderer Messgerate dienen (siehe auch
Messmitteluberwachung
). Fur ermittelte Werte kann eine
Messunsicherheit
angegeben werden.
Ohne die grundlegenden Messgerate zur Bestimmung der
Zeit
und zur Messung von
Langen
sowie dem simplen
Zahlen
konnen keine anderen Messgerate hergestellt bzw. benutzt werden. Andere Großen, auch
Basisgroßen
werden abgeleitet oder aber die Messgerate werden durch Anwendung dieser Großen bestimmt.
Die Zeit wird mit verschiedenen
Uhren
gemessen:
- Sonnenuhren
sind historisch, Anwendung heute nur als Dekoration oder fur Lehrzwecke
- Sanduhren
sind historisch, Anwendung nur noch in Einzelbereichen
- Wasseruhren
sind historisch (zur Zeitmessung ? nicht Durchfluss!)
- Blumenuhren
sind sehr ungenaue Vorrichtungen zur Zeitmessung, jedoch sehr hubsch anzuschauen. Verwendung als Schaustucke, zu Lehrzwecken.
- Feueruhren
waren kultische Zeitmesser, die eine aromatische Masse verbrannten.
- Kerzenuhren
und
Ollampenuhren
sind historisch, Anwendung nur in Einzelbereichen
- Pendeluhr
misst die Zeit uber die
Schwingungsdauer
eines Pendels.
- Raderuhren
nutzen die Bewegung bzw. Schwingung mechanischer Teile
- Passageninstrument
misst die Durchgangszeit von Sternen (kombiniert mit Chronograf).
- Chronometer
misst die Zeit (mechan. Kurzschwinger oder Quarzuhr)
- Chronograf
misst die Zeit (mechan. bzw. Quarz) und zeichnet oder druckt den Zeitverlauf auf (oft mit einer anderen Große gemeinsam, z. B.
Sterndurchgange
).
- Funkuhr
empfangt das genaue Zeitsignal einer
Atomuhr
per Funksignal.
- Stoppuhr
mechanisch oder elektrisch / elektronisch
- Kurzzeitwecker
mechanisch oder elektrisch mit akustischem, optischem Wecksignal oder/und Schaltmoglichkeit
- Quarzuhr
misst die Zeit mit einem durch
Schwingquarz
gesteuerten
Oszillator
.
- Intervallzahler
misst Frequenzen und
Zeitintervalle
auf Basis eines Oszillators.
- Atomuhr
misst die Zeit aufgrund der hohen Konstanz von atomaren Schwingungen. Mit
Wasserstoffmasern
die genauesten derzeit verfugbaren Uhren.
Prinzipiell unterscheiden wir zwei einfache Formen der Messmittel zur
Langenmessung
: das
Strichmaß,
welches das Maß durch den Abstand zwischen zwei Strichen
verkorpert
und das
Endmaß
(das
Urmeter
etwa), bei dem das durch den Abstand zweier Flachen geschieht.
- Messschraube
(veraltet umgangssprachlich ?Mikrometer“),
Auflosung
bis 0,01 mm
- Messuhr
, mit Zeiger oder mit Ziffern anzeigend bis 0,001 mm
- Messschieber
(umgangssprachlich auch ?Schiebe-“ oder ?
Schublehre
“), Auflosung bis 0,02 mm
- das
Knopfmaß
, kleiner einfacher Messschieber, Beispiel fur die Entwicklung der Langenmessung: historisch ein wichtiger Schritt, heute nur bei geringer Genauigkeitsanforderung, da kein
Nonius
- Fadenzahler
misst Strichbreiten und Linienabstande beim Druck.
- Kluppe
, in der Forstwirtschaft zur Ermittlung von Stammdurchmessern
- Lineal
,
Metallmaßstab
, Messlineal; Auflosung ½ bis ¼ mm
- Gliedermaßstab
(umgangssprachlich ?Zollstock“ oder ?Meterstab“); Auflosung bis zu 1,0 mm
- Messrad
zum raschen
Abfahren
einer Messstrecke (rel.
Messabweichung
je nach Aufbau bis 1 ‰)
- Maßband
fur Vermessungen bis 50 m, maximal 100 m (Messabweichung 1 bis 3 cm)
- Optische Distanzmessung
mit
Nivellierlatte
(3 bis 5 m lang) und Fadennetz: bei dm/cm-Teilung (Zielung mit
Theodolit
) etwa 5 cm Auflosung
- Basismessung
mit temperaturbestandigem
Invardraht
und Triangulierung: bis etwa 1970 die Basis der Landesvermessung, Messabweichung einige 0,1 mm pro Kilometer
- Elektronische Distanzmesser
(EDM,
Distanzer
): hochprazise
Streckenmessung
von einigen
Dezimetern
bis zu vielen
Kilometern
, mit Laserlicht,
Infrarot
oder
Mikrowellen
. Messabweichung terrestrisch bis etwa 10
?7
(1 mm auf 10 km)
- Satellite Laser Ranging
(SLR): Laser-Laufzeitmessung von
Bodenstationen
zu Satelliten, Messabweichung bis 10
?9
.
Wegsensoren
wie beispielsweise:
Zahlen
ist das elementarste
Messprinzip
: Auch bei der Zeit- oder Langenmessung wird oft schlicht gezahlt. Mit der Durchdringung der Messtechnik durch digitale Methoden hat das Messprinzip enorm an Bedeutung gewonnen.
Zahlen im messtechnischen Sinne ist das Bestimmen der
Anzahl
(siehe auch
Stuckmenge
).
Zahlwerke
messen die Anzahl von Objekten oder Ereignissen, bei befristeter Zahlung bestimmen sie deren
Haufigkeit
:
Messgerate der
Flacheninhaltsmessung
(Planimetrierung)
Die Bestimmung sowohl des
Hohl
volumens
als auch des
Volumens
fester Korper
, von
Flussigkeiten
oder
Gasen
wird historisch durch
Hohlkorper
oder skalierte
Messgefaße
realisiert, meist aber uber
Volumenberechnung
.
- Messzylinder
, zur Messung anhand der
Verdrangung
, aus Glas oder Kunststoff oder anderem, mit
Mensur
oder ohne
- Volumeter,
fur Korper, die nicht mit Flussigkeit in Verbindung kommen sollen
- Kapillare
, durch folgendes
Wiegen
oder Ablesen einer
Skale
(indirekt etwa beim
Thermometer
zur Bestimmung der Temperatur aus dem Volumen)
- Scheffel
, ein Beispiel fur ein historisches Volumen-Maß Ubersicht in (
Geschichte von Maßen und Gewichten
)
- Pipette
, um Mengen aus einem Gefaß in ein anderes zu dosieren
- Messbecher
,
Teeloffel
und
Essloffel
, als Maße in der
Kuche
- Messheber,
ein meist aus Glas bestehendes Messgerat um eine Menge Flussigkeit aus einem Gefaß zu entnehmen (
Probennahme
)
- Kubizierapparat (Messglocken),
fur die Bestimmung von Gasen und Flussigkeiten
- Durchflussmesser
, dynamische Volumenmessung siehe
weiter unten
Geodasie
: Alle Gerate fur die Winkelmessung im
Gelande
sind auch (unterschiedlich gut) fur die Standortbestimmung geeignet. Hierzu werden
Landkarten
oder Koordinaten benotigt. Durch Winkelmessung und
Strahlensatz
lassen sich
Hohe
oder Hohendifferenz von Objekten berechnen.
- Astrolabium
historisch, Astronavigation. Als
Ni2-Astrolab
fur moderne
Astrometrie
- Autokollimator
zur prazisen Messung kleiner Winkel
- Chorobates
Nivelliergerat (historisch, Beispiel: Bau von
Aquadukten
)
- Dioptra
fur Peilungen (historisch)
- GPS
-
Satellitennavigation
, direkte Anzeige der
3D
-Position
- Gnomon
, Schattenstab, historisch, zur Bestimmung der geographischen Breite eines Ortes
- Groma
, Peilungen (historisch). Achsenkreuz auf Stab, an jedem Achsende ein Messlot.
- Heliotrop
historisch ein Sonnenspiegel fur
Vermessungspunkte
- Heliometer
bis 19. Jahrhundert, prazise Durchmesser- u. Winkelmessung in der
Astronomie
- Koordinatenmessgerat
3D messen, mittels Antastung, Optik. Manuell wie CNC
- Jakobstab
historisch,
Astronavigation
und zur Bestimmung der Hohe eines Objekts
- Kompass
zur Bestimmung von
magnetisch
Nord (
Navigation
)
- Kreiselkompass
zur Bestimmung von
geografisch
Nord
(bzw. Sud) (
Schiffsnavigation
)
- Laserkreisel
misst verschleißfrei Drehbewegungen.
- Lot
zum Feststellen der
Vertikalen
- Messarm
fur die Geometrie von Bauteilen
- Messbildkameras
? Prazisionskameras fur die
Photogrammetrie
- Nivelliergerate
zur geometrischen
Hohenmessung
- Planimeter
zur Messung von Flachen (auf Zeichnungen, Planen usw.)
- Radioteleskop
zur Vermessung astronomischer Radioquellen (
Quasare
und
VLBI
).
- Schlauchwaage
? physikalisches Nivelliergerat (Prinzip der kommunizierenden Gefaße)
- Schmiege
, hauptsachlich zur Ubertragung von Winkeln auf Werkstucke
- Setzwaage
, historischer Vorlaufer der Wasserwaage (Anwendung w.o.,
Ablesung
an Libelle)
- Sextant
fur Winkelmessung zwischen zwei Landmarken. Terrestrische und Astro-Navigation.
- Streifenprojektions
-Sensoren ? fur beruhrungslose Formerfassung
- Theodolite
zur Messung von
Winkeln
und geometrischer Beziehungen im Raum
- Tachymeter
fur
Winkel
- und Entfernungsmessung
- Wasserwaage
zum
horizontalen
und/oder vertikalen Ausrichten
- Winkelmesser
als Werkzeug (siehe auch
Geodreieck
)
- Zenitteleskop
und
Zenitkamera
: zur Vermessung von
Sternortern
und
Lotrichtung
Die
Gewichtsmessung
ist ein Fachgebiet der
Massenmesstechnik
. Wahrend fruher Waagen vor allem durch den geschickten Aufbau der mechanischen Elemente wie
Hebel
,
Gewichtsstucke
oder/und
Federn
bestimmt wurden, ist die Wagetechnik heute durch die
Elektronik
gepragt.
Die
Temperaturmessung
wird in einem extra Artikel ausfuhrlicher behandelt, diese Aufzahlung gilt nur als Uberblick.
Thermometrie
ist die Wissenschaft von der Temperaturmessung ? Messung durch
Thermometer
in verschiedenen Ausfuhrungen.
Fruhe Thermometer
Moderne Thermometer
- Spannungsmessgerat
, umgangssprachlich
Voltmeter
, fur die
elektrische Spannung
oder Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten
- Oszilloskop
, zur Darstellung des zeitlichen Verlaufs einer elektrischen Spannung als
Graph
- Elektrofeldmeter
fur die
elektrische Feldstarke
- Strommessgerat
, umgangssprachlich
Amperemeter
, fur die
elektrische Stromstarke
- Galvanometer
, Spezialmessgerate bei kleinsten Gleichstromen
- Leistungsmesser
fur die
elektrische Leistung
, die ein Gerat aufnimmt oder abgibt, siehe
Wirkleistungsmessung
,
Blindleistungsmessung
- Energiezahler
, umgangssprachlich Stromzahler, fur die
elektrische Arbeit
- Widerstandsmessgerat
, umgangssprachlich Ohmmeter, fur den
elektrischen Widerstand
- Frequenzmesser
fur die
Frequenz
einer
Wechselspannung
- Kabelfehlerortungs
-Messgerat fur die Entfernung zwischen Mess- und Fehlerstelle
- Multimeter
fur mehrere Messgroßen
Abgeleitete Messgerate sind aus den ursprunglichen Messgeraten entstanden.
Die
Geschwindigkeit
ist der
Quotient
aus
Weg
und
Zeit
.
- Der
Tachometer
zeigt im Fahrzeug die Fahrtgeschwindigkeit an.
- Der
Tachograph
zeichnet die Geschwindigkeit auch auf.
- Das
Log
misst die Geschwindigkeit bei Wasserfahrzeugen.
- Der
Fahrtmesser
misst die Geschwindigkeit bei Luftfahrzeugen.
- Das
Variometer
gibt die
Steig-
oder
Sinkgeschwindigkeit
bei
Luftfahrzeugen
an.
- Radargerat
misst die Geschwindigkeit uber den
Dopplereffekt
der von einem Radarsender erzeugten und vom Fahrzeug reflektierten Radarwellen.
- Lidar
: Lidar steht fur
light detection and ranging
und ist eine dem Radar
(radiowave detection and ranging)
verwandte Methode zur Fernmessung atmospharischer Parameter.
- Ein
Laser surface velocimeter
misst die Vorschubgeschwindigkeit eines Produktstrangs in der Industrie.
- Drehzahlmessgerat
: mechanisches oder elektronisches Messgerat, haufigste Anwendung im Kfz-Bereich und Luftfahrzeugen, gibt eine Aussage uber die Umdrehungsfrequenz eines Aggregats (Motor, …). Bei bekannter Ubersetzung konnen auch die Geschwindigkeit und (unter Einbeziehung der Zeit) der Weg daruber ermittelt werden.
- Gyrometer
: (historisch) mechanischer Aufbau zur Drehzahlbestimmung
- Hall-Sensor
: zur Drehzahlbestimmung mittels Hall-Effekt
Die
Beschleunigung
ist die Geschwindigkeitsanderung pro Zeitspanne.
- gangige Verfahren:
Radarsensor
,
Ultraschallsensor
,
Kapazitiver Sensor
,
Konduktometrie
,
Schwimmerschalter
nur ein oder zwei Schaltpunkte und
Thermografie
.
- Echolot
zur Bestimmung der Wassertiefe oder dem auffinden von schallaktiven Objekten im Wasser (seltener in Luftfahrt) s. a.
Barcheck
-Verfahren zur Kalibrierung eines Echolots.
- Tensiometer
messen die Oberflachenspannung einer Flussigkeit.
- Potetometer
messen den Wasserverbrauch einer Pflanze.
- pH-Meter
messen den
pH-Wert
(
Saure
,
Lauge
) einer Flussigkeit.
- Transmissometer
in der
Umwelttechnik
Bestimmen des Staubgehalts/Menge eines Gases in Abluft.
- Trubungsmessgerate
(Nephelometer)
bestimmen den Anteil von partikularen Feststoffen in einer Flussigkeit.
- Explosimeter
messen eine gasformige Atmosphare um eine Explosionsgefahr (zundfahiges Gasgemisch) zu erkennen.
Alle Messgerate zur Langenbestimmung und der Dichte, des Gewichts und Hartemessgerate sowie Rontgengerate konnen ebenfalls bei
Feststoffen
eingesetzt werden.
Die folgenden Messgerate werden in der
Meteorologie
und naturlich aber auch in anderen technischen Bereichen eingesetzt.
- Photometrie
ist der Uberbegriff fur die Messung der lichttechnischen Großen sowie hieraus abgeleiteter Messverfahren (z. B. Messung der Licht-Absorption in der Biologie, Chemie, Medizin)
- Luxmeter
messen die
Beleuchtungsstarke
, der die Messzelle ausgesetzt ist.
- Densitometer
sind Farbmessgerate, die Farbtonwerte von Oberflachen messen.
- PV-Messgerate
sind Multimess-Gerate fur Solaranlagen. Gemessen werden meist
Lichtintensitat
und
Temperatur,
und berechnet wird der voraussichtliche Energieertrag.
Schallpegelmessgerate
messen in den meisten Fallen den
Schalldruckpegel
. Zu diesem Zweck enthalten sie ein prazises
Mikrofon
, eine hochgenaue Verstarkerschaltung und eine logarithmische Anzeige. Der Schalldruckpegel wird aus allen Richtungen gleich gut empfangen, weshalb Position und Orientierung des Gerats keine Rolle spielen.
Die Messgerate werden in den meisten Fallen zur Bestimmung von
Larmbelastungen
am
Arbeitsplatz
und im Straßenverkehr verwendet. Ein weiterer Einsatzzweck ist die Bestimmung von Schwingungen und Laufgerauschen an technischen Geraten und der Untersuchung von Gegenmaßnahmen auf ihre Wirksamkeit.
Schallpegelmessgerate mussen vom Anwender regelmaßig kalibriert werden, um die Funktion zu uberprufen und um geanderte atmospharische Bedingungen wie Temperatur, Luftfeuchte und Luftdruck zu kompensieren.
Diese Gerate sind nicht fur einen speziellen Anwendungsfall entwickelt:
- Multimeter
: Universalmessgerate fur Spannung (~/=, mit entsprechender Prufspitze auch fur Hochspannungsmessung), Strom (~/=), Widerstand (teilweise auch Isolationswiderstand und Durchgangsprufung), Diodentest, Verstarkungsfaktor von PNP/NPN-Transistoren, Anzeige des zeitlichen Verlaufs einer elektrischen Große (Multis mit graphischer Anzeige), Min/Max/Mittelwertanzeige, Kondensatorkapazitat, Temperatur (mit entsprechenden Geber),
Logiktester
(Pegel einstellbar), Vorgabe einer Spannung/Pegel/Strom(-senke) (auch zeitliche Verlaufe einer der Großen vorgebbar). Wobei erst die Digitaltechnik alle Messungen und Prufungen in ein Gerat vereint hat. Industriemultimeter sind in einem bestimmten Zeitraum eichpflichtig.
- PC-
Messkarten
dienen der Darstellung und digitalen Erfassung physikalischer Großen.
- Wechselspannungsbrucken
zur Bestimmung von Kapazitat oder Induktivitat
- SMUs
kombinieren Multimeter mit
Labornetzteil
zur Versorgung und Stimulation des
Pruflings
- SMMUs
vereinen SMU mit einem
Multiplexer
der sowohl die Spannungen / Strome des
Netzteils
in den
Prufling
einspeist, als auch die Verbindung zwischen Prufling und Mess-System herstellt.
- Messschreiber
sind
registrierende Messgerate
fur Spannung oder durch Spannung darstellbare Großen, die sofort einen Papierbeleg ihrer Ergebnisse erzeugen.
Messgerate-Hersteller sollen Angaben zu den
Fehlergrenzen
(maximale Betrage der
Messgerateabweichung
des Anzeigewertes vom richtigen Wert) machen.
Bei elektrischen Messgeraten mit
Skalenanzeige
(z. B. Analogmultimeter), werden diese Grenzen vorzugsweise in % v.E. (Prozent vom Endwert) angegeben, haufig mittels eines
Klassenzeichens
. Damit ist die maximale
absolute
Messabweichung
gemeint; sie wird uber den
Messbereichsendwert
berechnet. Ein Messgerat mit einem Messbereichsendwert von z. B. 100 V und einer Klasse 1,5 kann selbst im gunstigsten Fall bis zu 1,5 % ? 100 V = 1,5 V in seiner Anzeige vom richtigen Wert abweichen. Diese Angabe gilt im gesamten Messbereich unabhangig vom Messwert.
Zu Messgeraten mit
Ziffernanzeige
siehe
Messgerateabweichung
, auch
Digitalmultimeter
.
Die
relative
Fehlergrenze eines Messwertes ist definiert als
absolute
Fehlergrenze geteilt durch den richtigen Wert; sie wird umso großer, je kleiner der Messwert ist. Bei umschaltbaren Messgeraten soll deshalb immer
der
Messbereich
gewahlt werden, mit dem man den großtmoglichen Ausschlag erhalt.
- Beispiel: Bei einem Messwert 19 V mit dem genannten Messgerat erhalt man (bei Einhaltung vorgegebener Bedingungen wie Temperatur oder Lage)
- Ergebnis = 19 V ± 1,5 V = 19 V ? (1 ± 8 %)
- also relative Fehlergrenze = 8 % im Messbereich 100 V; in einem Messbereich 30 V ergabe sich 2,4 %.
Weitere Messabweichungen, etwa verursacht durch Eigenverbrauch oder durch nicht sinusformigen Verlauf bei Wechselgroßen, lassen sich mit den genannten Angaben nicht erfassen und mussen getrennt bestimmt werden.
Diese Gerate werden in den meisten Fallen zur Herstellung eines Produktes verwendet oder dienen beispielsweise in der
Werkstoffprufung
der
Qualitatssicherung
der Produkte beziehungsweise der Abrechnung von Leistungen.
Bei der
Hartemessung
fuhrt eine definierte Krafteinwirkung zu einer bleibenden Verformung des Testkorpers oder einem Eindringen einer Prufgeometrie in den Testkorper. Die Messgerate werden nach dem angewandten Verfahren bezeichnet. Beispiel: Brinell-Messgerat.
- Der
Poldihammer
dient zur Messung der
Harte
harter
Werkstoffe
mittels Schlagharteprufung
- Harteprufung nach
Johan August Brinell
: Eine Kugel wird in die Probe eingedruckt. Der Durchmesser des Kugeleindrucks ist das Maß fur den
Brinellhartewert
HB.
- Harteprufung nach
Rockwell
: Eine Kugel oder ein
Diamantkegel
wird in die Probe eingedruckt. Die bleibende Eindringtiefe wird gemessen und aus diesem Wert die
Rockwellharte
HRx abgeleitet (x steht fur C (engl. cone=Kegel), wenn mit Diamantkegel gepruft und fur B (engl. ball=Kugel), wenn mit Diamantkugel gepruft wird).
- Harteprufung nach
Vickers
: Die Spitze einer vierseitigen
Pyramide
wird in die Probe eingedruckt. Die
Diagonalen
des bleibenden Eindrucks werden gemessen, aus deren Lange lasst sich der
Vickershartewert
HV errechnen.
Die verschiedenen Verfahren sind je nach Art und Harte des zu prufenden Werkstoffs unterschiedlich gut geeignet.
Norm-Messgerate
? sind Messgerate die eine Reihe von
in einer Norm festgelegten
Messungen durchfuhren. Diese werden meist auch protokolliert um eine Nachweisfuhrung bei Gutachten zu ermoglichen.
Die Bezeichnung der Messgerate geschieht nach der Norm.
Beispiel: VDE113 (EN60204) mit 10 A ? Schutzleiterprufung, Hochspannungsprufung, Widerstandsmessung und Grenzbereicherkennung, Isolationsprufung
Wichtige Norm-Messgerate:
- VDE100
Allgemein Test fur Elektrogerate
- VDE113
(
EN60204
)
Test fur die elektrische Ausrustung von
Maschinen
- Erdungstestgerat
Funktionsfahigkeit der Fundament-Erder
- Steckdosentester
Normgerechter Anschluss (kleiner Teilbereich von VDE100)
- Nachlaufwegmessgerat
Bei hydraulischen
Pressen
um den zuruckgelegten Weg nach einem Not-Stopp zu bestimmen.
Diese Norm-Messgerate untersuchen die korrekte Ausfuhrung der Kabelanschlusse (Verbindung zwischen
Stecker
und
Kabel
) und/oder die Physik der Datentechnik, also
Pegel
des
Signals
und
Storungen
. Im industriellen Bereich werden diese Gerate vor allem fur
Feldbusse
oder
Ethernet
verwendet. Neben den
Testern,
also Geraten, die die Physik untersuchen, gibt es noch
Protokoll-Analyse-Gerate,
die den Dateninhalt untersuchen. Die Aufzahlung gibt nur exemplarisch einige typische Gerate wieder.
- Feldbus
(Ubersicht)
- Profibus
Tester: Pegelhohe, Datendurchsatz, Umlaufzeit, Terminierung, Slave-Liste
- CAN
-Bus Tester: Error-Frames, Datendurchsatz,
- AS-Interface
-Bus Tester: Pegelhohe, Slave-Liste, Slave-Nr. zuweisen
Ethernet
ist aufgrund seiner Verbreitung das System, fur das es die großte Anzahl von Analyseprogrammen gibt. Hier eine kleine Auswahl ohne Wertung …
- Ethernet-Cabel-Check
-Tester: Thin Ethernet (RG98U), Thick Ethernet (yellow cable), RJ45
- MRTG
Analyse:
Multi Router Traffic Grapher
Darstellung Netzwerkverkehr unter anderem
- Ethereal
oder
WireShark
Analyse: Verwendete Datenkanale eines Netzwerks, Daten, Protokolle
- nmap
Analyse: Netzwerk-Scanner mit vielen Funktionen
Normale
sind Maßverkorperungen, Messgerate, Referenzmaterialien oder
Messeinrichtungen
, die den Zweck haben, eine Einheit oder einen oder mehrere Großenwerte festzulegen, zu verkorpern, zu bewahren oder zu reproduzieren, um diese an andere Messgerate durch Vergleich weiterzugeben.
[3]
Routinemaßig eingesetzte Normale heißen
Gebrauchsnormale
.
Bezugsnormale
werden dagegen nur zur gelegentlichen Kalibrierung der Gebrauchsnormale eingesetzt, ggf. auch uber weitere dazwischenliegende Normale, die dann
Normale hoherer (zweiter, dritter) Ordnung
heißen. Dadurch wird die Belastung der hoherwertigen Normale minimiert. Auch die Bezugsnormale werden uber eine weitere Kalibrierhierarchie auf ein
Primarnormal,
das den hochsten metrologischen Anforderungen entspricht, zuruckgefuhrt. Dabei handelt es sich in der Regel um ein von einem nationalen metrologischen Institut unterhaltenes nationales Normal oder um ein internationales Normal. Innerhalb der Kalibrierhierarchie nimmt die Genauigkeit der Normale nach oben hin stetig zu.
Prufstande
dienen zur
Fehlerkontrolle
zur
Qualitatssicherung
oder
Eichung
von Messgeraten (beispielsweise fur
Wasserzahler
).
Messgerate, deren Messergebnis zur Berechnung von gewerblichen Leistungen verwendet wird (beispielsweise Waagen im Handel, Wasserzahler), mussen
eichgesetzliche
Auflagen erfullen. Das heißt, ihre Bauart muss von der
Physikalisch-Technische Bundesanstalt
(PTB) zugelassen und die Gerate mussen geeicht sein, wobei eine
Eichung
nach einer bestimmten Zeit durch staatlich anerkannte
Prufstellen
mit einem von der
Eichbehorde
zugelassenen
Normal
aufgefrischt werden muss. Das Eichgesetz definiert
Eichfehlergrenzen
, die fur verschiedene Lastbereiche nicht uberschritten werden durfen.
Beispiele:
Waagen
,
Wasserzahler
,
Gaszahler
,
Stromzahler
,
Warmezahler
,
Kraftstoffzahler
,
Durchflussmesser
Beispiel fur ein ausnahmsweise erlaubtes nicht eichpflichtiges Messgerat:
Heizkostenverteiler
Im April 2004 wurde die
Europaische Messgeraterichtlinie
(MID) veroffentlicht, deren Umsetzung in nationales Recht bis zum 20. Oktober 2006 stattfinden muss.
Das Messprinzip von
eigensicheren
oder explosionsgeschutzten Messgeraten ist den o. g. gleich, jedoch mussen diese Gerate besonderen Anspruchen fur ihren Einsatzfall genugen, die sie z. B. im untertagigen Bergbau oder der (chemischen) Industrie finden. Richtlinien wie die 94/9/EG bzw.
ATEX
bestimmen die Anforderungen, die hinsichtlich elektrischer, mechanischer und auch werkstofftechnischer Vorgaben gepruft werden. Zugelassene Prufstellen erteilen bei erfolgreicher Zulassung ein Zertifikat, welches Grundvoraussetzung fur die Inbetriebnahme von Messgeraten in den besonderen explosionsgefahrdeten Bereichen ist.
Fur Messgerate in der
Medizin
gelten besondere Regeln. Sie mussen die Vorschriften der
MedGV
, der Medizin-Gerate-Verordnung einhalten. Dies gilt aber nur fur Messgerate die a) als Medizinische Gerate eingestuft und b) in der anerkannten Medizin verwendet werden. Der Bereich der alternativen Medizin bleibt davon unberuhrt. So fallen das
Teslameter,
ein
Biofeld-Messgerat
oder die
Korperfettwaage
nicht unter die Bestimmungen.
- Aktometer
zum Erfassen der Bewegungsaktivitat
- Ergometer
misst die korperliche Arbeit bzw. Leistung
- Blutdruckmessgerat
damit wurde historisch haufig das von
Riva-Rocci
mit entwickelte
Sphygmomanometer
verbunden, bei der man manuell mit Manschette den systolischen
Blutdruck
bestimmen konnte. Heutzutage wird jedoch meist nicht mehr manuell mit Quecksilbersaule, sondern oszillometrisch mit digitaler Anzeige gemessen. Neben diesen unblutigen Messverfahren gibt es noch klinische Verfahren, bei denen der Blutdruck in einem
Blutgefaß
direkt uber einen Druckwandler gemessen wird. Siehe
Blutdruckmessung
.
- Blutzucker
-Messgerat ? Ist ein wichtiges Gerat fur
Diabeteskranke
. Mit ihm wird der aktuelle Wert des *
Glucose
-Spiegels im
Blut
bestimmt. Neben der klassischen Methode, bei der ein Tropfen Blut benotigt wird, gibt es auch neuere Ansatze von Messgeraten die eine
unblutigte
Messung ermoglichen.
- EKG-Gerate
sind medizinische Gerate zur Anzeige und Aufzeichnung der Summe der elektrischen Aktivitaten aller Herzmuskelfasern.
- EEG-Gerate
sind medizinische Gerate zur Anzeige und Aufzeichnung der von außen messbaren elektrischen Aktivitaten des
Gehirns
- Fieberthermometer
zum Messen der (menschlichen) Korpertemperatur
- Kapnometer, Kapnographen
um den Kohlenstoffdioxidgehalt der Ausatemluft eines Patienten zu messen und zu uberwachen.
- Korperfettwaage
gibt neben dem
Korpergewicht
auch den Anteil von
Korperfett
an.
- Skoliometer
messen Neigungswinkel der Ruckenoberflache zur Horizontalen.
- Spirometer
zur Uberprufung der
Lungenfunktion
.
Technische Hilfsmittel fur Messungen in der Medizin sind eigentlich keine Messgerate, werden aber fur Messungen verwendet:
- Auf die Einteilung nach dem technischen Prinzip, nach dem das Messgerat anzeigt, wird im Artikel
Anzeige (Technik)
eingegangen; hier ist nur angefuhrt, welche
Große
gemessen wird.
- In einzelnen Fallen wird der Begriff
Sensor
oder
Geber
(der die Messung durchfuhrende Teil) mit dem Messgerat gleichgesetzt. Bei der Auswahl eines Gerats oder einer Methode ist eventuell auch unter diesem Verweis zu suchen.
- Out of Specification
(OOS) bedeutet, dass ein Messwert außerhalb des kalibrierten Bereichs des Messgerates liegt.
- H. R. Trankler:
Taschenbuch der Meßtechnik
. Oldenbourg, Munchen 1992.
- Jorg Hoffmann:
Taschenbuch der Messtechnik
. Fachbuchverlag, Leipzig 2004.
- Wolfgang Schmusch:
Elektronische Meßtechnik
. Vogel Buchverlag, Wurzburg 1991.
- Jorg Hoffman:
Handbuch der Messtechnik
. Hanser, Munchen 2005.
- ↑
a
b
Norm DIN 1319-1, Januar 1995:
Grundlagen der Messtechnik ? Teil 1: Grundbegriffe.
- ↑
Norm DIN 1319-2, Oktober 2005:
Grundlagen der Messtechnik ? Teil 2: Begriffe fur Messmittel.
- ↑
DIN ISO 10012-1