Grundlagen des Messsystems

Fehlerursachen

Die folgenden sind die Hauptursachen für Fehler, die während der Messung auftreten können.

(1) Temperaturbedingte Fehler

Das Volumen eines Objekts ändert sich durch Temperaturschwankungen, was auch zu Längenänderungen des Objekts führt. Dies gilt nicht nur für das Messobjekt, sondern auch für das Messgerät. Temperaturänderungen und Längenänderungen eines Objekts können durch den „Wärmeausdehnungskoeffizienten“ ausgedrückt werden. Der thermische Ausdehnungskoeffizient variiert je nach Materialtyp. ISO definiert die Referenztemperatur für die Längenmessung mit 20°C.

Wesentliche Wärmeausdehnungskoeffizienten
Einheit: ×10-6/K
Diamant 1,0
Glas 8–10
Eisen 11,8
Gold 14,2
Aluminium 23,1
PET-Kunststoff 70,0

Formel für den Grad der Verformung durch thermische Ausdehnung:
ΔL = L (Länge des Materials) × α (Wärmeausdehnungskoeffizient) × ΔT (Temperaturdifferenz)
Hinweis:
Die Werte basieren auf einer Temperaturbedingung von 293 K (20°C).

(2) Fehler durch Materialverformung

Das Aufbringen von Kraft auf ein Objekt bewirkt, dass es sich in einem festen Verhältnis ändert. Das Objekt kehrt in seinen vorherigen Zustand zurück, wenn die Kraft nicht mehr aufgebracht wird. Diese Formänderung des Objekts wird als „elastische Verformung“ bezeichnet. Die auf das Objekt ausgeübte Kraft wird als „Belastung“ bezeichnet. Im Allgemeinen ist die Beziehung zur Dehnung des Objekts proportional. Daher kann diese Beziehung mit dem „Modul der Längselastizität (Young-Modul)“ ausgedrückt werden.
Je stärker die Belastung, desto größer die Dehnung. So muss beispielsweise darauf geachtet werden, dass die Spindel nicht zu stark angezogen wird, wenn man ein Außenmikrometer verwendet, um die Außenseite eines Objekts zu messen.

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