Reichweite, Auflösung und Präzision

Bei der Messung ist der Bereich der Wertebereich einer bestimmten Variablen, den ein bestimmtes Präzisionsinstrument messen kann. Zum Beispiel, wenn ein Thermometer zwischen -30 ° C und 50 ° C oder ein Entfernungsmesser zwischen 0 und 50 m misst.

Ein größerer Bereich macht das Messgerät zu einem vielseitigeren Produkt. Obwohl es auch wahr ist, dass häufig ein größerer Bereich mit einer niedrigeren Auflösung übersetzt wird, ein Konzept, das wir später definieren werden.

Der Bereich ist eine Variable, die direkt von der Verwendung des Instruments abhängt. Wir benötigen keinen gleichen Bereich, wenn wir die innere Umgebungstemperatur, die äußere Umgebungstemperatur oder die Kochtemperatur eines Lebensmittels im Ofen messen möchten. Es sind triviale Konzepte, aber wir können sie nicht aus den Augen verlieren, bevor wir ein Instrument kaufen.

Die Auflösung ist die kleinste Änderung der gemessenen Größe, die zu einer merklichen Änderung der Anzeige des entsprechenden Werts führt. Mit anderen Worten, die Auflösung gibt den Mindestwert an, ab dem wir eine Abweichung oder einen Sprung im Maß dessen feststellen, was wir messen.

Wenn die Auflösung eines Thermometers beispielsweise 1 ° C beträgt, beträgt die Messung 1,2,3,4,5 .. und so weiter. Wenn die Auflösung 0,5 ° C beträgt, ist die Messung 0; 0,5, 1, 1,5; 2; 2,5; etc ... Die Auflösung ist unabhängig von der Reichweite, aber es stimmt, dass Instrumente mit einer größeren Reichweite eine niedrigere Auflösung haben, sowohl analog als auch digital.

Bei digitalen Instrumenten ist die Auflösung tendenziell immer höher als bei analogen Instrumenten. Bei digitalen Instrumenten wird üblicherweise die Dezimal- (0,1), Centesimal- (0,01), Meilen- (0,001) oder sogar höhere Messung angezeigt. Die Auflösung hängt von der Empfindlichkeit des Instruments ab.

Die Präzision in einem Messgerät bestimmt, wie genau wir diese Messung durchführen können, und steht in umgekehrt proportionalem Sinne in direktem Zusammenhang mit dem Eigenfehler dieser Instrumente. Je höher die Genauigkeit, desto weniger Fehler.

Jedes Instrument hat seinen eigenen Fehler, der bestimmt, ob es beim Messen mehr oder weniger genau ist. Genauigkeit und Fehler können in Einheit (Wert) oder in% ausgedrückt werden. Zum Beispiel können wir feststellen, dass die Genauigkeit eines Entfernungsmessers +/- 2 mm oder +/- 2% beträgt.

Die Genauigkeit variiert oft je nach dem Punkt des Bereichs oder der Skala, an dem wir uns befinden. Beispielsweise unterscheidet sich bei bestimmten Anemometern die Genauigkeit zwischen 0 und 10 m / s von über 10 m / s und ist bei höheren Werten niedriger.

Bei denselben Instrumenten, beispielsweise Hygrometern, variiert die Präzision in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Baumaterials sehr stark, unabhängig davon, ob es sich um eine Bimetallspirale (weniger präzise) oder ein natürliches Haar (genauer) handelt. Ebenso variiert der Fehler sehr stark zwischen niedrigen Werten (0-20%), mittleren Werten (20-80%) und hohen Werten (80-100%), Extremwerte weisen einen viel größeren Fehler auf und daher a weniger Präzision.

Viele Kunden stellen für uns ein Problem dar: Sie haben zwei Messgeräte am selben Ort und in derselben Umgebung installiert und jedes misst einen anderen Wert. Was ist hier los? Welche von ihnen misst falsch?

Die Antwort von uns ist oft frustrierend. Bleib bei einem von ihnen und wirf den anderen weg, vergleiche niemals. Warum? Aus dem Grund, dass jedes Instrument seinen eigenen Fehler aufweist, ist es normalerweise üblich, dass jedes Instrument anders markiert. Dieser Unterschied entspricht der Präzision und dem Fehler des Instruments und hängt mit dem Herstellungsmaterial des Instruments zusammen, entweder analog oder digital, obwohl es in diesem Fall viel mehr Faktoren gibt, wie z. B. Programmierung usw.

Im wissenschaftlichen und industriellen Bereich sind die Kalibrierungs- und Zertifizierungssysteme für Instrumente so konzipiert, dass diese Präzisionsunterschiede und die eigenen Fehler des Produkts standardisiert werden.

Es besteht kein Zweifel, dass das Problem defekt oder beschädigt ist, wenn der Unterschied unverhältnismäßig ist oder einen Wert enthält, der viel höher oder niedriger als erwartet ist. Wir müssen auch bedenken, dass diese (unerwünschten) Vergleiche für die beiden Instrumente immer an genau derselben Stelle durchgeführt werden sollten. Es lohnt sich nicht, sie an verschiedenen Orten zu vergleichen, da jedes Instrument nur für den Ort repräsentativ ist, an dem es installiert ist.