Messunsicherheit - Grundlagen

Kurze Einführung zum Thema

Eine physikalische Messung liefert immer einen Wert, der vom Erwartungswert der physikalischen Größe mehr oder weniger abweicht. Deshalb muss in Wissenschaft und Technik die Angabe eines Messwertes immer mit der Angabe der Messabweichung oder der Messunsicherheit erfolgen.

Das Messergebnis, d. h. der Messwert einer Einzelmessung oder der Mittelwert einer Messreihe, enthält den berichtigten (korrigierten) Wert verbunden mit einem Intervall, in dem vermutlich der Erwartungswert der Messgröße liegt. Die Differenz zwischen der oberen Grenze dieses Intervalls und dem berichtigten Wert bzw. die Differenz zwischen dem berichtigten Wert und der unteren Grenze dieses Intervalls nennt man Messunsicherheit. In der Regel haben die beiden Differenzen den gleichen Wert.

Ursachen der Messunsicherheit

Zur Messunsicherheit können sowohl systematische als auch zufällige Abweichungen beitragen

Zufällige Effekte:

kurzzeitige Schwankungen der Temperatur
Schwankungen der Feuchtigkeit
Schwankungen des Luftdruckes der Umgebung
die Leistungsfähigkeit des Operateurs

Systematische Effekte:

Nullpunktsabweichung eines Messinstrumentes
Veränderung der charakteristischen Werte eines Normales zwischen zwei Kalibrierungen
die Voreingenommenheit des Beobachters, einen zuvor erhaltenen Wert bei der Ablesung wiederzufinden
die Unsicherheit, mit der der Wert eines Referenznormales in einem Handbuch angegeben wird