Warum gelten Nullmessverfahren als sehr genau?

Ich hörte einen Professor sagen: "Es ist eine Nullmethode, also ist sie sehr genau".
Er sprach über das Kraftausgleichs-Druckmessverfahren.
Ich denke, in diese Kategorie von Methoden kann man die Wheatstone-Brücke (mit balancierten Armen) oder andere Methoden einbeziehen, bei denen ein Galvanometer verwendet wird.
Aber warum ist dies genauer als andere Methoden? Meine Intuition sagt mir, dass die Genauigkeit eines Messwerts ungleich Null von vielen Faktoren "stärker beeinflusst" werden kann ... aber ich bin mir nicht sicher ...

Beachten Sie, dass er "präzise" und nicht "genau" sagte. Nullmethoden arbeiten, indem sie ein Referenzsignal erzeugen, das dem gemessenen Signal entspricht. Es ist einfach, das Referenzsignal genau mit dem Unbekannten abzugleichen , aber die absolute Genauigkeit der Messung (relativ zu akzeptierten Standards) hängt davon ab, wie genau/stabil Ihr Referenzgenerator ist und/oder Ihre Fähigkeit, seine Ausgabe genau zu messen. Die Unterscheidung ist subtil, aber wichtig.

Antworten (3)

Es gibt zwei Hauptvorteile von Nullabgleich-Messmethoden.

Erstens wird die zu messende Größe in keiner Weise durch die Messung beeinflusst, wenn das System im Gleichgewicht ist; dh es gibt keine "Lade"-Effekte.

Zweitens: Da die Messung immer an der gleichen Stelle des Anzeigegeräts erfolgt, wirken sich eventuelle Nichtlinearitäten im Anzeigegerät selbst überhaupt nicht auf die Messung aus. Die einzige Anforderung ist, dass das Anzeigegerät eine gute „Wiederholbarkeit“ aufweisen muss, was bedeutet, dass es unabhängig von seiner Vorgeschichte immer zum gleichen Punkt für die gleiche Messgröße zurückkehrt.

In den meisten Fällen beeinflusst das Messgerät das gemessene System, was zu einem Fehler führt. Manchmal ist es nicht möglich, diesen Fehler zu berechnen und das Ergebnis zu korrigieren.

Im Beispiel der Wheatstone-Brücke ist es das Ziel, keinen Strom durch das Instrument zu führen. Wenn dieser Strom Null ist, haben die elektrischen Eigenschaften des Instruments keinen Einfluss auf die Schaltung. Sie können das empfindlichste verfügbare Instrument verwenden und den Innenwiderstand ignorieren, es spielt keine Rolle.

Wie das Beispiel Ihres Professors zeigt, scheint dieses Prinzip auf nichtelektrische Messungen übertragbar zu sein.

Im Allgemeinen können Sie eine Null viel einfacher und genauer erreichen, als wenn Sie versuchen würden, einen Spitzenwert zu erreichen. Das Erreichen eines präzisen Peaks bedeutet beispielsweise, den Unterschied zwischen 10,000 Einheiten und 10,001 Einheiten erkennen zu können, während das Erreichen einer präzisen Null bedeutet, den Unterschied zwischen 0,000 Einheiten und 0,001 Einheiten erkennen zu können. Fehler wirken sich mehr auf die erstgenannte Messung als auf die letztgenannte Messung aus.