Bestimmung von Meßtoleranzen

Alex_H Gast #7275425
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Hallo miteinander,

ich suche nach einer Norm in der Festgelegt wird, wie Messtoleranzen von 
elektronischen Meßgeräten berechnet/ermittelt werden.

Hintergrund ich habe z.B. eine Spannungsmeßung die aus einem 
Widerstandsteiler und einer ADC Messung besteht.

Hier kommen jetzt verschiedene Parameter ins Spiel. Die Toleranz der 
Widerstände an sich. Die Temperaturdrift der Widerstände, Die 
Genauigkeit des A/D Converters (ebenfalls über Temperatur) und die 
Genauigkeit der Spannungsversorgung an sich.

Ich habe zur Ermittlung jetzt mehrere Möglichkeiten:
- Worst Case Berechnung (alle Toleranzen laufen gegeneinander, liefert 
aber viel zu schlechte Ergebnisse)
- quadratische Fehlerfortpflanzung
- ich überlege mir was und setze willkürlich ein paar Gauss Kurven 
übereinander
- etc...

Entsprechend stellt sich mir die Frage nach welcher (DIN/VDE) Norm wird 
sowas berechnet.
Ein Fluke oder Keysight wird ja auch eine Vorgabe haben, wie sowas zu 
berechnen ist, ansonsten wären Meßgeräte Toleranzen nicht vergleichbar.
In Datenblättern / Manuals der beiden genannten habe ich nicht gesehen, 
dass irgend eine entsprechende Norm herangezogen wird.

Im Voraus Herzlichen Dank.

Mit elektrisierendem Gruß
 Alex
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Michael B. #7275439
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Alex_H schrieb:
> ich suche nach einer Norm in der Festgelegt wird, wie Messtoleranzen von
> elektronischen Meßgeräten berechnet/ermittelt werden.

So was ?

Notwendige Genauigkeit einer Messkette TAR/TUR Test Accuracy Ratio/Test 
Uncertainty Ratio Kurze Einführung: 
http://www.transcat.com/media/pdf/TUR.pdf Umfangreicher: 
https://xdevs.com/doc/HP_Agilent_Keysight/A%2520Guard-Band%2520Strategy%2520for%2520Managing%2520False-Accept%2520Risk%2520-%2520White%2520Paper%25205991-1267EN%2520c20140530%2520%255B10%255D.pdf 
oder z. B. 
https://de.scribd.com/document/350017200/Estimation-in-the-Evaluation-of-Measurement-Decision-Risk-NHBK873919-4
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Wolfgang Gast #7275459
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Alex_H schrieb:
> Die Toleranz der Widerstände an sich.

Ausgerechnet die Toleranz der Widerstände an sich spielt bei einem 
Spannungsteiler eine untergeordnete Rolle. Der Spannungsteiler ist durch 
den Quotienten der Widerstandswerte definiert. Wenn also die beiden 
Widerstände z.B. den gleichen Tk haben und thermisch gut gekoppelt sind, 
spielt die Toleranz auf Grund der Temperaturempfindlichkeit keine Rolle 
mehr.
-> nennt sich Fehlerfortpflanzung
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ths Gast #7275505
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Hier

https://www.vdi.de/richtlinien/details/vdivdedgqdkd-2622-blatt-1-kalibrieren-von-messmitteln-fuer-elektrische-groessen-grundlagen

gibt es eine Reihe von Richtlinien, an denen man sich orientieren kann. 
Weiterhin gibt es bei der DAkkS Beispielrechnungen.

Hier erhältst du normalverteilte Messunsicherheiten wie sie bei der 
Kalibrierung auftreten mit einem Vertrauensniveau von 95 %.

Achtung: Daten für Langzeitstabilität von Widerständen usw. sind nicht 
enthalten, die musst du selbst abschätzen.

Weiterhin werden die Angaben i.d.R. für ein Datenblatt auf eine 
Rechteckverteilung umgerechnet. Es ist zu beachten, dass innerhalb der 
Garantiezeit die dem Kunden überlassenen Daten nicht überschritten 
werden.

Es gibt noch reichlich weitere Normen, aber die 2622 ist aus meiner 
Sicht mit der systematische Ansatz zum Verständnis.
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Alex_H Gast #7275506
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@Michael
- Beim ersten Link geht es eher um Kalibrierung von Meßgeräten, nicht um 
die Toleranzberechnung aufgrund Schaltungsdesign / Analyse
- der zweite Link funktioniert nicht?
- Link drei ist sehr umfassend. Muss ich mir in Ruhe zu Gemüte führen.

@Wolfgang
Ich bin diesbezüglich nicht Deiner Meinung.
Initial Toleranzen als auch Temperaturdrift sind sowohl positiv als auch 
negativ definiert. Mit einem Drift in die gleiche Richtung sollte man 
entsprechend nicht rechnen.
Geht jedoch von der eigenen Fragestellung weg, darum möchte ich zu 
diesem Thema nicht weiter in die Tiefe gehen.
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Harald W. #7275562
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Alex_H schrieb:

> @Wolfgang
> Ich bin diesbezüglich nicht Deiner Meinung.
> Initial Toleranzen als auch Temperaturdrift sind sowohl positiv als auch
> negativ definiert. Mit einem Drift in die gleiche Richtung sollte man
> entsprechend nicht rechnen.
> Geht jedoch von der eigenen Fragestellung weg, darum möchte ich zu
> diesem Thema nicht weiter in die Tiefe gehen.

Das siehst Du falsch. Speziell, wenn es sich um gleiche Widerstände
direkt von der Rolle handelt, ist es korrekt, anzunehmen, das auch
deren Tk recht ähnlich ist.
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Alois Gast #7275720
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Alex_H schrieb:
> ich suche nach einer Norm in der Festgelegt wird, wie Messtoleranzen von
> elektronischen Meßgeräten berechnet/ermittelt werden.
>
> Entsprechend stellt sich mir die Frage nach welcher (DIN/VDE) Norm wird
> sowas berechnet.

DIN/ISO/VDE und wie sie alle heißen, werden Dir imho nicht weiterhelfen.

Ich würde es mit dem "Bronstein" versuchen, Kapitel 16 
"Wahrscheinlichkeitsrechnung und mathematische Statistik", ev. direkt 
Kap. 16.4.2 "Fehlerfortpflanzung und Fehleranalyse".

Ich hatte seinerzeit zwar "Quality Management" gelesen, aber das ging in 
eine mehr ode weniger abweichende Richtung. Vielleicht kommst du ja an 
Vorlesungsunterlagen aus dem universitären Bereich. Musst du aber selbst 
suchen - dazu bin ich zu lange raus.

"Acceptable Quality Limit / Acceptance Quality Level (AQL)" und 
"Fehlerfortpflanzung" als Stichworte könnten dich vielleicht auch weiter 
bringen.

just my 2ct
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