Title: Messunsicherheitsbeitrag bei der Quantisierung von Messwerten : Expertenbericht DKD-E 13-1
Authors: Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Braunschweig, Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), ISNI: 0000 0001 2186 1887
Contributors: HostingInstitution: Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), ISNI: 0000 0001 2186 1887
Pages:19
Language:de
DOI:10.7795/550.20201012
Version:10/2020
Resource Type: Text / Technical Requirement
Publisher: Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)
Rights: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de/
CC by-nc-nd 3.0
Dates: Available: 2020-12-09
Created: 2020-10
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Keywords: PTB ; DKD ; DKD-Expertenbericht ; digital anzeigendes Messgerät ; Ablesbarkeit ; letzte dargestellte Stelle
Abstract: Dieser Bericht befasst sich mit der Abschätzung des Messunsicherheitsbeitrags durch Quantisierung bei digital anzeigenden Messgeräten mit dem Ziel, Quantisierungsvorgänge auf Basis der verfügbaren Informationen optimal zu beschreiben, und diese Informationen einfach in der Praxis anzuwenden. Er soll Hinweise geben neben der üblichen Betrachtung des Unsicherheitseinflusses der Ablesbarkeit der letzten dargestellten Stelle (Digit) eines Anzeigewertes als Rechteckverteilung innerhalb der Grenzen aR = ±0,5 Digit den Quantisierungsvorgang unter technischen Gesichtspunkten besser zu beschreiben. 

Die Analyse der Messunsicherheit eines digital anzeigenden Messgerätes zeigt schließlich, dass es sinnvoll ist, für den Vorgang des gesamten Messvorgangs eine Dreieck-Verteilungsdichte anzusetzen, und zwar mit der Breite 2aD zweier Quantisierungsschritte (Codesprüngen). Damit erhält man eine kombinierte Standardabweichung (kombinierte Standardunsicherheit) óD = uMU(UKombD) = 2aD ∙0,41.

Wenn stattdessen als Näherung die Normalverteilung anstelle der Dreieckverteilung angenommen würde, wäre die kombinierte Standardmessunsicherheit etwas zu groß abgeschätzt. Für diesen Fall ist die Standardabweichung óN = uMU(UKombN) = 2aN ∙ 0,5 (bei einer Überdeckungswahrscheinlichkeit von 95 %), wieder mit einer Breite der Verteilung 2aN von zwei Quantisierungsschritten.

Dieser Bericht soll als eine alternative Betrachtung zu in der Praxis vertretenen Methoden beim Umgang mit Quantisierungsprozessen (bzw. Rundungen) und weniger als verbindliche Vorgehensweise oder Ersatz bisheriger Abschätzungen verstanden werden.
Citation: Expertenbericht DKD-E 13-1 Messunsicherheitsbeitrag bei der Quantisierung von Messwerten, Ausgabe 10/2020, Revision 0, Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Braunschweig und Berlin. DOI: 10.7795/550.20201012