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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 6 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

Wie wird ein Voltmeter angeschlossen?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Parallel zum Bauteil oder zur Spannungsquelle..

  1. Messgröße erkennen: Ordne Messgröße, Sensorprinzip, Einheit, Signal, Messbereich, Auflösung und Unsicherheit richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Ein Voltmeter misst die Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten und besitzt idealerweise einen sehr großen Innenwiderstand.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Parallel zum Bauteil oder zur Spannungsquelle.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Kalibrierung, Messaufbau und mögliche Fehlerquellen.

Ein Voltmeter misst die Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten und besitzt idealerweise einen sehr großen Innenwiderstand.

2. FrageMultiple Choice

Wie wird ein Amperemeter angeschlossen?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: In Reihe mit dem zu messenden Strompfad..

  1. Messgröße erkennen: Ordne Messgröße, Sensorprinzip, Einheit, Signal, Messbereich, Auflösung und Unsicherheit richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Der gesamte zu messende Strom soll durch das Amperemeter fließen; sein Innenwiderstand ist idealerweise sehr klein.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet In Reihe mit dem zu messenden Strompfad.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Kalibrierung, Messaufbau und mögliche Fehlerquellen.

Der gesamte zu messende Strom soll durch das Amperemeter fließen; sein Innenwiderstand ist idealerweise sehr klein.

3. FrageMultiple Choice

Warum besitzt ein Voltmeter einen großen Eingangswiderstand?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Damit es die zu messende Schaltung möglichst wenig belastet..

  1. Messgröße erkennen: Ordne Messgröße, Sensorprinzip, Einheit, Signal, Messbereich, Auflösung und Unsicherheit richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Ein kleiner Messstrom verhindert, dass die Spannung durch das Messgerät deutlich verändert wird.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Damit es die zu messende Schaltung möglichst wenig belastet.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Kalibrierung, Messaufbau und mögliche Fehlerquellen.

Ein kleiner Messstrom verhindert, dass die Spannung durch das Messgerät deutlich verändert wird.

4. FrageMultiple Choice

Wozu dient ein Shunt-Widerstand bei einer Strommessung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Er leitet einen bekannten Teil des Stroms und erzeugt eine messbare kleine Spannung..

  1. Messgröße erkennen: Ordne Messgröße, Sensorprinzip, Einheit, Signal, Messbereich, Auflösung und Unsicherheit richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Aus der Spannung am Shunt kann bei bekanntem Widerstand der Strom berechnet werden.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Er leitet einen bekannten Teil des Stroms und erzeugt eine messbare kleine Spannung.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Kalibrierung, Messaufbau und mögliche Fehlerquellen.

Aus der Spannung am Shunt kann bei bekanntem Widerstand der Strom berechnet werden.

5. FrageMultiple Choice

Was misst ein Hall-Sensor?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Ein Magnetfeld oder einen damit zusammenhängenden Strom..

  1. Messgröße erkennen: Ordne Messgröße, Sensorprinzip, Einheit, Signal, Messbereich, Auflösung und Unsicherheit richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Der Hall-Effekt erzeugt bei stromdurchflossenem Halbleiter im Magnetfeld eine seitliche Spannung.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Ein Magnetfeld oder einen damit zusammenhängenden Strom.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Kalibrierung, Messaufbau und mögliche Fehlerquellen.

Der Hall-Effekt erzeugt bei stromdurchflossenem Halbleiter im Magnetfeld eine seitliche Spannung.

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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.