Messtechnik

In der elektrischen und elektronischen Messtechnik werden elektrische Signale von unbekannter Größe mit einer Einheitengröße verglichen, quantitativ bewertet und als Messwert mit ihrer Einheit dargestellt. Neben der zahlenmäßigen Darstellung der Messwerte kann die Messtechnik die Signale in ihrem zeitlichen, frequenzmäßigen oder logischen Verlauf darstellen. Dabei wird versucht die Wirklichkeit zu erfassen und in Form von Modellen nachzubilden um Aussagen über das Verhalten elektrischer und elektronischer Schaltungen machen zu können.

Die elektronische Messtechnik entspricht einem Modell bei dem eine physikalische Größe in eine elektrische Größe umgewandelt und in einer Messeinrichtung gemessen wird. Dabei wird die physikalische Größe mit einem Messumformer, Messwandler und/oder Messverstärker in ein normiertes elektrisches Signal gewandelt, das von Messgeräten gemessen werden kann. Der angezeigte Messwert entspricht immer der physikalischen Größe, unabhängig von der Linearität der vorgeschalteten Komponenten. Bei der Vergleichsgröße handelt es sich um Messnormale mit denen die Messgeräte geeicht und justiert werden. Die Messgröße selbst wird als absolute Zahl mit entsprechender Einheit angezeigt.

Differenzierungen 
   der Messpräzision

Differenzierungen der Messpräzision

Die elektrische Messtechnik dient zur Messung elektrischer Größen wie Strom, Spannung, Ladung, Leistung, Frequenz. Die Signale müssen dabei häufig gedämpft, verstärkt, galvanisch getrennt, linearisiert, entkoppelt, normiert und übertragen werden. Vor ihrer Anzeige werden die Messsignale umgeformt, kompensiert, linearisiert, etc. Für die Messung nichtelektrischer Größen wie z.B. Druck, Temperatur, Weg müssen physikalische Größen in elektrische Größen umgewandelt werden. Dies geschieht mit Messumformern, die physikalische Größen in elektrische Größen wie Spannung und Frequenz umwandeln.

Vom Einzelmessgerät zum automatisierten Messsystem

Der zunehmende Einsatz der Rechnertechnik erfordert nach Möglichkeit die Bildung direkter digitaler Messsignale. Dies wird durch aufeinander folgende Messglieder, einer sogenannten Messkette, realisiert. Die Signale werden von Rechnern entsprechen verarbeitet. Sie erfassen Messdaten, speichern und verknüpfen sie. Häufig wird auch eine Linearisierung von Messwerten vorgenommen. Die Ausgabe erfolgt in Zahlenwerten oder komfortablen Grafiken. Die gebildeten Messergebnisse werden über Bussysteme, z.B. IEEE 488 Bus oder Schnittstellen wie der LAN Extensions for Instrumentation (LXI), einem übergeordneten System zur Abfrage zur Verfügung gestellt.

Messkette 
   mit analogen und digitalen Messergebnissen

Messkette mit analogen und digitalen Messergebnissen

Von rechnergestützten Messsystemen spricht man, wenn zur Bewältigung von Messaufgaben Rechnerleistung von Personal Computern (PC), Mikrocontrollern oder Hosts eingesetzt werden. Rechner übernehmen die Erfassung, Aufbereitung und Verarbeitung von Messwerten. Hierzu können beispielsweise Personal Computern mit speziellen Multifunktionskarten ausgerüstet werden. Weitere Beispiele hierfür sind digitale Speicheroszilloskope, Datenlogger oder Softwarepakete wie Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench (LabVIEW).

Die traditionelle Messtechnik gelangt bei der Messung an extrem dicht bestückten Leiterplatten und vor allem bei der Messung auf Chips an ihre Grenzen, da mit den Prüfspitzen nicht alle Schaltungspunkte erreicht werden können. Hier zeigt sich der Trend hin zur Embedded-Messtechnik, die auf dem Chip oder der Leiterplatte eingebettet ist. Ein Beispiel für diese On-Chip-Messtechnik ist der Boundary-Scan.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Messtechnik
Englisch: measurement technique
Veröffentlicht: 06.05.2012
Wörter: 485
Tags: #Messen und Testen
Links: 488, Abfrage, Boundary-Scan-Test, Bus, Chip
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