Mathematik online lernen im Mathe-Forum. Nachhilfe online
Startseite » Forum » Fehlerrechnung

Fehlerrechnung

Schüler Gymnasium,

Tags: Fehlerrechnung

 
Antworten Neue Frage stellen Im Forum suchen
Neue Frage
Giulia78

Giulia78 aktiv_icon

15:23 Uhr, 26.06.2015

Antworten
Hey, ich muss eine Fehlerrechnung zu folgendem Versuch machen:

Es geht um das Arbeiten mit dem Oszilloskop
Wir mussten mittels waagrechter Cursorlinien die Amplitude einer Schwingung ausmessen.
Wir mussten anschließend die Amplitude mit dem Effektivwert, den das Multimeter lieferte vergleichen.


Also der Cursor lieferte 24,3V( dies entspricht aber der doppelten Amplitude)

Amplitude: 12,15V
Nun berechne ich den Effektivwert daraus: Amplitude/sqrt(2) =8,59V

Dabei besteht beim Oszilloskop ein Fehler von ±1205V

Mit dem Multimeter wurde ein Effektivwert von 8,58V gemessen. Es besitzt einen Fehler von +-2%+3

Nun soll ich also zu den Werten eine Fehlerrechnung machen.

Muss ich dann bei dem Fehler des Oszilloskop das Erbeniss einfach ±0,25 angeben?

Ich verstehe einfach nicht, wie man hier eine Fehlerrechnung machen soll, wenn der Fehler doch eh schon angegeben ist.

Für jede Hilfe wäre ich euch sehr sehr dankbar!






Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
pleindespoir

pleindespoir aktiv_icon

08:47 Uhr, 27.06.2015

Antworten
Beim Oszi ist der Absolute F. oder der Relative F. angegeben?
Und beim DigiMM ?

Was kann man vergleichen ?

Abs mit Rel oder Abs mit einer Summe aus Rel und Abs oder ... oder ...
Giulia78

Giulia78 aktiv_icon

13:43 Uhr, 27.06.2015

Antworten
Wow, ehrlich gesagt, bin ich da vollkommen überfordert. Uns wurde nur gesagt, dass der Fehler des Multimeters und Oszilloskop so gegeben ist und nicht ob das der absolute oder relative Fehler ist.

Wir haben jetzt in der Schule des erste mal mit einem Oszilloskop gearbeitet (Das war eine Art Workshop)


Antwort
ledum

ledum aktiv_icon

16:08 Uhr, 27.06.2015

Antworten
Hallo
% sind immer relative Fehler. die +3 hinter den 2% verstehe ich nicht.

die 1205V auch nicht, kann es sein, dass gemeint ist bei gesamter Oszilloskop breite von 5V ist der Fehler 120
da euer Os. ja wohl auf mehr als 5V eingestellt war, wenn ihr ca 20V gemessen habt ist der Fehler wohl 120=5%
eine eigentliche Fehlerrechnung könnt ihr nur machen, wenn ihr mehrere Messungen habt.
Was meisnt du mit waagerechten Cursorlinien, kann man die mit einem Taster oder so verschieben, oder geben sie ihre Stellung an? wie genau kann man die einstellen??
Gruß ledum
Giulia78

Giulia78 aktiv_icon

16:41 Uhr, 27.06.2015

Antworten
Hey, vielen Dank, dass du ihr euch so viel Mühe gibt mir zu helfen! :-)

Also das mit dem 1205V verstehe ich auch nicht. Jedoch finde ich deine Erklärung sehr einleuchtend.

Leider haben wir nur einen Messwert nehmen sollen, meinte der Kursleiter.

Die Cursor sind waagrechte Linien, die man an den das Maximum (Amplitude) der Schwingung und an das Minimum der Kurve gelegt hat. Dann hat man 2 mal die Amplitude, welche das Oszilloskop dann gemessen hat. Natürlich ist dass dann ungenau, da die Linien nicht so exakt positioniert werden können.

Daraus haben wir dann den Effektivwert berechnet über U_eff = U_Amplitude /2

±2%+3(3 sollen in diesem Fall digit sein. Also wir haten ja 2 Nachkommastellen, deshalb denke ich 0,03 dazu)

Ich habe den Kursleiter angeschrieben, dass wir alle in der Klasse sehr große Probleme mit dieser Fehlerrechnung haben, die er von uns verlangt.

Er hat mir dann die Auswertung von einem anderen Schüler abfotografiert, die ich aber auch nicht richtig nachvollziehen kann. Es steht dort geschrieben:

Mit dem Multimeter wurden 2,5 mV gemessen. Das Multimeter gibt bereits den Effektivwert an.

Fehler: Da im Bereich >1 kH gemessen wurde, kann die Fehlerangabe abweichen vom tatsächlichen Fehler. Der Hersteller gab nur diese eine Angabe an.

Dann wurde so gerechnet:

U_max =(2,5 mV 1,02+0,3 mV) 2=4,0 mV

U_min =(2,5 mV 0,98)2=3,5 mV

(4+1) mV

Das verstehe ich leider gar nicht, was der da gemacht hat.
Antwort
pleindespoir

pleindespoir aktiv_icon

22:51 Uhr, 27.06.2015

Antworten
Ja - so ein workshop hat den Vorteil, dass man als Lehrer mit etwas Glück einen Schüler dabei hat, der einem erklären kann, was da eigentlich vor sich geht.

Pech, dass das wohl bisher nicht der Fall war - armer Lehrer!

Die Fehlerangabe beim Oszilloskop hilft nur dann was, wenn man sich die Verstärkungseinstellung bei der Messung notiert hätte - und den Typ des Gerätes, um im Netz nachzugucken, was die wirklich meinen.

Auch beim DMM und überhaupt generell immmer für alle Zukunft und nie anders:

GENAUE Gerätebezeichnungen und welche Einstellungen daran bei der Messung vorgenommen wurden.

Gehen wir mal davon aus, dass ein Oszilloskop verwendet wurde, das in meiner Jugend mit dem Kaufkraftäquivalent eines Quartalsdurchschnittslohnes angeschafft wurde.

Das Bildschirmchen war 8 cm hoch und 10 cm breit. Die einigermassen kalibrierten Stufen lagen bei 1-2-5-10-20-50- ... V/cm
Um knapp 24 Vss auf 8cm unterzubringen, wäre 2 V/cm zu viel und 5V/cm der nächst"beste" Wert.
Wenn man gut einstellt, könnte man mit gutem Willen auf einen halben Millimeter genau ablesen - das wäre 1/20 cm oder 5/20 V = 25/100 V = 250 mV

Um die Äpfel, Birnen und Bananen in dieser Aufgabe vergleichen zu können, beziehen wir alle absoluten Fehler auf den Messwert, was den relativen Fehler ergibt.

Da dort zwei Mal abgelesen wurde und der Fehler reintheoretisch (aber noch nichtmal da) zweimal auftreten könnte, wäre von 500mV auszugehen( pure Addition - wird NIE so gemacht, aber mangels Ahnung von Fehlerrechnung lassen wir es mal bei dieser Simpelmethode)

relF Oszi= 500 mV / 24,3V = 2%

Dieser relative Fehler ändert sich nicht, auch wenn man anschliessend noch zweiverwurzeltmultipliziert.

Beim DMM bezieht man den relF des Digits, indem man den digitfehler durch dem erfassten Wert dividiert. Hier wäre die Angabe der Stellen und des Messbereiches sinnvoll gewesen.

Von der Frequenz der Spannung ist kein Sterbenswörtchen aus der Aufgabenstellung zu entnehmen und hat daher in der Antwort auch nichts zu suchen.

Oder habt ihr auch die Frequenz erfasst ?


Frage beantwortet
Giulia78

Giulia78 aktiv_icon

12:23 Uhr, 28.06.2015

Antworten
Nein, Frequenzen haben wir nicht erfasst. Vielen Dank :-)