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.

3. Test

Sensoren und Messgeräte online üben

Test 3 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
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Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Wie arbeitet ein Thermistor?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Sein elektrischer Widerstand hängt stark von der Temperatur ab..

  1. Messgröße erkennen: Ordne Messgröße, Sensorprinzip, Einheit, Signal, Messbereich, Auflösung und Unsicherheit richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Thermistoren nutzen eine temperaturabhängige Widerstandsänderung zur Temperaturmessung.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sein elektrischer Widerstand hängt stark von der Temperatur ab.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Kalibrierung, Messaufbau und mögliche Fehlerquellen.

Thermistoren nutzen eine temperaturabhängige Widerstandsänderung zur Temperaturmessung.

2. FrageMultiple Choice

Wie verändert sich der Widerstand eines NTC bei steigender Temperatur?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Er nimmt ab..

  1. Messgröße erkennen: Ordne Messgröße, Sensorprinzip, Einheit, Signal, Messbereich, Auflösung und Unsicherheit richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: NTC steht für Negative Temperature Coefficient; der Widerstand sinkt typischerweise bei steigender Temperatur.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Er nimmt ab.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Kalibrierung, Messaufbau und mögliche Fehlerquellen.

NTC steht für Negative Temperature Coefficient; der Widerstand sinkt typischerweise bei steigender Temperatur.

3. FrageMultiple Choice

Wie verändert sich der Widerstand eines PTC bei steigender Temperatur?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Er nimmt zu..

  1. Messgröße erkennen: Ordne Messgröße, Sensorprinzip, Einheit, Signal, Messbereich, Auflösung und Unsicherheit richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: PTC steht für Positive Temperature Coefficient; der Widerstand steigt in einem geeigneten Bereich mit der Temperatur.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Er nimmt zu.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Kalibrierung, Messaufbau und mögliche Fehlerquellen.

PTC steht für Positive Temperature Coefficient; der Widerstand steigt in einem geeigneten Bereich mit der Temperatur.

4. FrageMultiple Choice

Was nutzt ein Thermoelement zur Temperaturmessung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Eine temperaturabhängige Thermospannung..

  1. Messgröße erkennen: Ordne Messgröße, Sensorprinzip, Einheit, Signal, Messbereich, Auflösung und Unsicherheit richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: An der Verbindung unterschiedlicher Metalle entsteht eine Spannung, die von Temperaturdifferenzen abhängt.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Eine temperaturabhängige Thermospannung.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Kalibrierung, Messaufbau und mögliche Fehlerquellen.

An der Verbindung unterschiedlicher Metalle entsteht eine Spannung, die von Temperaturdifferenzen abhängt.

5. FrageMultiple Choice

Wie misst ein Infrarotsensor berührungslos?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Er erfasst die von einem Körper ausgesendete Infrarotstrahlung..

  1. Messgröße erkennen: Ordne Messgröße, Sensorprinzip, Einheit, Signal, Messbereich, Auflösung und Unsicherheit richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Aus der Wärmestrahlung kann bei geeigneter Kalibrierung auf die Temperatur der Oberfläche geschlossen werden.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Er erfasst die von einem Körper ausgesendete Infrarotstrahlung.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Kalibrierung, Messaufbau und mögliche Fehlerquellen.

Aus der Wärmestrahlung kann bei geeigneter Kalibrierung auf die Temperatur der Oberfläche geschlossen werden.

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.