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Sensoren, Messgeräte und Messfehler sicher verstehen

Sensoren erfassen physikalische Größen und wandeln sie in auswertbare Signale um. Messbereich, Auflösung, Genauigkeit, Kalibrierung und Unsicherheit bestimmen die Qualität einer Messung.

Auf dieser Seite übst du Temperatur-, Licht-, Druck-, Bewegungs- und Feuchtesensoren, Voltmeter, Amperemeter, ADC, analoge und digitale Signale sowie typische Messfehler.

So gehst du bei einer Messaufgabe vor

  1. Bestimme Messgröße, Einheit und Sensorprinzip.
  2. Prüfe Messbereich, Auflösung, Genauigkeit und Kalibrierung.
  3. Berücksichtige Anschlussart und Belastung der Messschaltung.
  4. Unterscheide systematische und zufällige Fehler.
  5. Kontrolliere Einheit, Größenordnung, Unsicherheit und Umgebungseinflüsse.

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10. Test

Sensoren und Messgeräte online üben

Test 10 zu Sensoren und Messgeräten mit 5 Aufgaben und verständlichen Lösungen.

Bestimme Messgröße und Sensorprinzip. Prüfe Einheit, Auflösung, Kalibrierung, Messfehler und nutze p = F/A sowie einfache Messschaltungen.

5 Fragen
0/5 Fragen0 %
Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Drei Messwerte sind 20, 21 und 19. Wie groß ist ihr Mittelwert?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: 20.

  1. Messgröße erkennen: Ordne Messgröße, Sensorprinzip, Einheit, Signal, Messbereich, Auflösung und Unsicherheit richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Mittelwert = (20 + 21 + 19)/3 = 60/3 = 20.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 20. Prüfe Einheit, Größenordnung, Kalibrierung, Messaufbau und mögliche Fehlerquellen.

Mittelwert = (20 + 21 + 19)/3 = 60/3 = 20.

2. FrageMultiple Choice

Ein Messwert beträgt 9,8 V, der Referenzwert 10,0 V. Wie groß ist der absolute Fehler?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: 0,2 V.

  1. Messgröße erkennen: Ordne Messgröße, Sensorprinzip, Einheit, Signal, Messbereich, Auflösung und Unsicherheit richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: |9,8 V − 10,0 V| = 0,2 V.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 0,2 V. Prüfe Einheit, Größenordnung, Kalibrierung, Messaufbau und mögliche Fehlerquellen.

|9,8 V − 10,0 V| = 0,2 V.

3. FrageMultiple Choice

Ein Spannungsteiler besteht aus zwei gleichen Widerständen an 5 V. Welche Ausgangsspannung ergibt sich idealisiert?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: 2,5 V.

  1. Messgröße erkennen: Ordne Messgröße, Sensorprinzip, Einheit, Signal, Messbereich, Auflösung und Unsicherheit richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Bei gleichen Widerständen teilt sich die Spannung gleich: U_out = 5 V/2 = 2,5 V.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 2,5 V. Prüfe Einheit, Größenordnung, Kalibrierung, Messaufbau und mögliche Fehlerquellen.

Bei gleichen Widerständen teilt sich die Spannung gleich: U_out = 5 V/2 = 2,5 V.

4. FrageMultiple Choice

Ein Ultraschallimpuls kehrt nach 0,02 s zurück. Wie groß ist die Entfernung bei 343 m/s Schallgeschwindigkeit?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: 3,43 m.

  1. Messgröße erkennen: Ordne Messgröße, Sensorprinzip, Einheit, Signal, Messbereich, Auflösung und Unsicherheit richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Der Weg hin und zurück beträgt 343 m/s·0,02 s = 6,86 m; die Entfernung ist die Hälfte: 3,43 m.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 3,43 m. Prüfe Einheit, Größenordnung, Kalibrierung, Messaufbau und mögliche Fehlerquellen.

Der Weg hin und zurück beträgt 343 m/s·0,02 s = 6,86 m; die Entfernung ist die Hälfte: 3,43 m.

5. FrageMultiple Choice

Welche Reihenfolge ist bei der Auswahl eines Sensors sinnvoll?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Messgröße und Bereich festlegen, Genauigkeit prüfen, Umgebung und Signalverarbeitung berücksichtigen..

  1. Messgröße erkennen: Ordne Messgröße, Sensorprinzip, Einheit, Signal, Messbereich, Auflösung und Unsicherheit richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Ein geeigneter Sensor muss Messbereich, Auflösung, Genauigkeit, Einbau, Umgebung, Ausgangssignal und Kalibrierung erfüllen.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Messgröße und Bereich festlegen, Genauigkeit prüfen, Umgebung und Signalverarbeitung berücksichtigen.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Kalibrierung, Messaufbau und mögliche Fehlerquellen.

Ein geeigneter Sensor muss Messbereich, Auflösung, Genauigkeit, Einbau, Umgebung, Ausgangssignal und Kalibrierung erfüllen.

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Sensoren und Messgeräte FAQ

Was ist der Unterschied zwischen Genauigkeit und Auflösung?

Die Auflösung beschreibt die kleinste darstellbare Änderung; die Genauigkeit beschreibt die Nähe des Messwerts zum richtigen Wert.

Wie werden Sensorwerte verarbeitet?

Ein Sensor erzeugt ein analoges oder digitales Signal. Messgerät oder ADC erfassen, kalibrieren und verarbeiten dieses Signal.

Für welche Klassen eignen sich die Übungen?

Die Seite richtet sich vor allem an Schülerinnen und Schüler der Klassen 9–12 und eignet sich zur Prüfungsvorbereitung und Vertiefung der Messtechnik.