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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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Sensoren und Messgeräte online üben

Test 4 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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Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Wie verändert sich der Widerstand eines LDR bei stärkerer Beleuchtung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Er wird kleiner..

  1. Messgröße erkennen: Ordne Messgröße, Sensorprinzip, Einheit, Signal, Messbereich, Auflösung und Unsicherheit richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Ein lichtabhängiger Widerstand leitet bei stärkerer Beleuchtung besser; sein Widerstand sinkt typischerweise.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Er wird kleiner.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Kalibrierung, Messaufbau und mögliche Fehlerquellen.

Ein lichtabhängiger Widerstand leitet bei stärkerer Beleuchtung besser; sein Widerstand sinkt typischerweise.

2. FrageMultiple Choice

Was wandelt eine Photodiode bei geeigneter Beschaltung um?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Licht in einen messbaren Fotostrom oder eine Fotospannung..

  1. Messgröße erkennen: Ordne Messgröße, Sensorprinzip, Einheit, Signal, Messbereich, Auflösung und Unsicherheit richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Der Halbleiterübergang reagiert auf einfallende Photonen und erzeugt dadurch eine elektrische Signaländerung.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Licht in einen messbaren Fotostrom oder eine Fotospannung.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Kalibrierung, Messaufbau und mögliche Fehlerquellen.

Der Halbleiterübergang reagiert auf einfallende Photonen und erzeugt dadurch eine elektrische Signaländerung.

3. FrageMultiple Choice

In welcher Einheit wird die Beleuchtungsstärke angegeben?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Lux (lx).

  1. Messgröße erkennen: Ordne Messgröße, Sensorprinzip, Einheit, Signal, Messbereich, Auflösung und Unsicherheit richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Die Beleuchtungsstärke beschreibt den Lichtstrom pro Fläche und wird in Lux angegeben.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Lux (lx). Prüfe Einheit, Größenordnung, Kalibrierung, Messaufbau und mögliche Fehlerquellen.

Die Beleuchtungsstärke beschreibt den Lichtstrom pro Fläche und wird in Lux angegeben.

4. FrageMultiple Choice

Wie arbeitet ein Ultraschallsensor zur Abstandsmessung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Er misst die Laufzeit eines ausgesendeten und reflektierten Schallsignals..

  1. Messgröße erkennen: Ordne Messgröße, Sensorprinzip, Einheit, Signal, Messbereich, Auflösung und Unsicherheit richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Aus Laufzeit und Schallgeschwindigkeit wird die Entfernung bestimmt; bei Hin- und Rückweg wird durch zwei geteilt.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Er misst die Laufzeit eines ausgesendeten und reflektierten Schallsignals.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Kalibrierung, Messaufbau und mögliche Fehlerquellen.

Aus Laufzeit und Schallgeschwindigkeit wird die Entfernung bestimmt; bei Hin- und Rückweg wird durch zwei geteilt.

5. FrageMultiple Choice

Was nutzt ein Radarsensor zur Bewegungsmessung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Elektromagnetische Wellen und deren Reflexion beziehungsweise Frequenzänderung..

  1. Messgröße erkennen: Ordne Messgröße, Sensorprinzip, Einheit, Signal, Messbereich, Auflösung und Unsicherheit richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Radar kann aus Laufzeit oder Doppler-Verschiebung Informationen über Abstand und Bewegung gewinnen.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Elektromagnetische Wellen und deren Reflexion beziehungsweise Frequenzänderung.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Kalibrierung, Messaufbau und mögliche Fehlerquellen.

Radar kann aus Laufzeit oder Doppler-Verschiebung Informationen über Abstand und Bewegung gewinnen.

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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.