Messen in der Elektronik

Grundsätzliches zum Messen

1. Miss niemals zweimal. Weil du sonst nicht weißt, welches der beiden Ergebnisse das richtige ist.
2. Alle theoretischen Konstanten sind in der Praxis variabel.
3. Wer misst, der misst Mist.

In Anbetracht des Messergebnisses muss die Messung immer kritisch betrachtet werden. Bei einer falsch durchgeführten Messung können allerlei Werte gemessen werden. Das bedeutet, Messergebnisse muss man immer richtig interpretieren.

Messen ist das Vergleichen von Größen. Der Vergleich kann analog oder digital, direkt oder indirekt erfolgen.

Analoges Messen

In analoger Form treten alle Erscheinungen in unendlich feinen Stufen auf. Typischerweise wird ein Füllstand analog gemessen, indem am Behälter eine vertikale Skala angebracht ist. Beispiele dafür finden sich am Messbecher, Wasserkocher oder einer Kaffeemaschine.
Ein typischer Fehler beim analogen Messen ist der Ablesefehler. Das beginnt beim Interpretieren der Messskale und endet beim Ablesen des Messwerts. Deshalb ist der Messwert bei der analogen Messung immer etwas ungenau.

Obwohl der Fortschritt das digitale Messen mit sich brachte, ist digital nicht besser als analog. Bei der Zeitmessung ist vielen Menschen eine analoge Uhr lieber. Für die täglichen Aufgaben reicht es oft aus, mit einem kurzen Blick auf die Uhr, dass man weiß, dass es Viertel vor zwölf oder kurz vor Feierabend ist. Für diese Erkenntnis ist die Genauigkeit einer digitalen Anzeige überflüssig.

Digitales Messen

Das Ablesen von digitalen Werten ist in der Regel einfach und schnell. Interessant werden digitale Werte bei der Messwertübertragung. Denn Messwerte entstehen nicht unbedingt an dem Ort, wo sie zur Verarbeitung benötigt werden. Sie müssen also noch übertragen werden. Jede Übertragung ist jedoch empfindlich gegenüber Störungen und kann mit Verlusten behaftet sein. Die Signale auf langen Leitungen werden zum Beispiel durch kapazitive und induktive Einstreuungen gestört. Weitere Störgrößen sind die Temperaturdrift, Alterung und das Rauschen in den Bauelementen. Deshalb werden Messwerte in die digitale Form umgewandelt und übertragen.

Direktes Messen

Bei der direkten Messung wird der Messwert direkt am Messobjekt ermittelt. Das Messgerät zeigt den Messwert direkt an. Typischerweise wird Spannung und Strom direkt gemessen. Für diese Messgrößen gibt es Messgeräte.

Indirektes Messen

Oft gibt es keine Möglichkeit, den Messwert direkt zu ermitteln. Dabei bedient man sich einer physikalischen Eigenschaft, die sich zu der zu messenden Größe in einem definierten Verhältnis befindet.
Eine Temperatur wird üblicherweise indirekt über das Volumen von Flüssigkeiten, die Länge von Metallstäben oder den Widerstand eines Halbleiters gemessen.
Eine andere Form des indirekten Messens ist das direkte Messen eines oder mehrerer Werte und die anschließende Berechnung des gewünschten Messwerts.