Messunsicherheit

Messunsicherheit
Daniel Braun
ETH
Eidgenössische Technische Hochschule Zürich
Swiss Federal Institute of Technology Zurich
Departement Bau, Umwelt & Geomatik
Labor für Umweltingenieurwissenschaften
Daniel Braun, März 2015
Einteilung der Messunsicherheiten
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Daniel Braun, März 2015
Präzision und Richtigkeit
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Daniel Braun, März 2015
Zwei Modelle zur Berechnung
von Fehlern
Die lineare Fehlerfortpflanzung
(Fehlerabschätzung):
Die Gauss‘sche Fehlerfortpflanzung
Berechnen des grösst möglichen
Fehlers
Berechnen von einem Intervall in
dem der wahre Wert mit einer
bestimmten Sicherheit enthalten ist
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Beschriftung der
Volumenmessgeräte
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Luftpolsterpipetten
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Daniel Braun, März 2015
Lineare Fehlerfortpflanzung
Rechenregeln
Bestimmungsgleichung
Berechnung der Unsicherheit
Summen und Differenzen
Produkte und Quotienten
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Gaussverteilung
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Multiplikator m(S) als Funktion der
statistischen Sicherheit S
4σ
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Standardabweichung (σ) und
Stichprobenstreuung (s)
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Student-t-Verteilung
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tS-Fraktilien
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Berechnung der Unsicherheit für einen Messwert
u= ts ⋅ s
u : Unsicherheit
ts : t s -Fraktile (Funktion der statistischen Sicherheit und n)
s: Stichprobenstreuung
Berechnung der Unsicherheit für einen Mittelwert aus
n Messungen
s
n
n : Anzahl Messungen die gemittelt wurden
u= ts ⋅
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Gauss‘sche Fehlerfortpflanzung
Rechenregeln
Bestimmungsgleichung
Berechnung der Unsicherheit
Summen und Differenzen
Produkte und Quotienten
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Berechnung der Unsicherheit aus
der Streuung der Kalibrationsdaten
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Annahmen, die getroffen werden
müssen, damit die Unsicherheit
abgeschätzt werden kann
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Berechnung der Fehlertrompete
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Fehlertrompete berechnet aus der
Streuung der Kalibrationsdaten
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Dreiecksverteilung
Berechnung von Streuung aus maximalem Fehler
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Ziele der Fehlerrechnung
CNH4 = 10.56 ± 0.7567 mg/L
• Grössenordnug des Fehlers
• Auffinden der wichtigste Fehlerquellen
Lineare Fehlerrechnung:
CNH4 = 10.5 ± 0.8 mg/L
Gausssche Fehlerrechnung:
CNH4 = 10.5 ± 0.7 mg/L (Signifikanz: 95 %, n=10)
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Kurzberichte
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Labor für Umweltingenieurwissenschaften
Daniel Braun, März 2015
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Daniel Braun, März 2015
Einscannen von Laborjournal
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Daniel Braun, März 2015
Einscannen von Laborjournal
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Daniel Braun, März 2015