Kalibrierungsfehler

Kalibrierungsfehler bezeichnet die Abweichung zwischen dem gemessenen Wert eines Messsystems und dem wahren Referenzwert, die durch Ungenauigkeiten bei der Kalibrierung entsteht. Er ist in der Messpraxis ein systematischer Fehleranteil der Messkette und tritt auf, wenn Kalibrieren nicht exakt oder nicht umfassend erfolgt.

Ursachen für Kalibrierungsfehler sind ungenaue Referenzstandards, eine unvollständige oder falsche Kalibrierkurve, zeitliche Drift von Sensoren, Nichtlinearitäten oder Hysterese, Alterung von Bauteilen, sowie Einflussfaktoren wie Temperatur, Druck oder Feuchtigkeit. Auch Annahmen über lineare Zusammenhänge können zu Kalibrierungsfehlern führen, wenn die reale Beziehung komplexer ist.

Auswirkungen zeigen sich in einer systematischen Verzerrung der Messwerte über den Messbereich hinweg. Das kann zu fehlerhaften Qualitätsentscheidungen, fehlerhaften Prozesssteuerungen oder falschen Bewertungen von Produkten führen, selbst wenn die Messwerte wiederholt reproduzierbar erscheinen.

Kalibrierungsfehler lässt sich von zufälligen Messfehlern unterscheiden, da erstere überwiegend als konstante oder vorhersehbare Abweichung auftreten, während zufällige Fehlerstreuung ungeordnet ist.

Beispiele finden sich in Waagen, Temperatursensoren, Drucksensoren oder Spektrometern, bei denen eine ungenaue Kalibrierung die Messqualität erheblich beeinträchtigen kann.

Maßnahmen zur Reduktion umfassen mehrpunktKalibrierungen mit etablierten Referenzstandards, regelmäßige Rekalibrierungen, Umweltkompensation, Modellierung von Nichtlinearitäten, Driftüberwachung und die Anwendung einer Unsicherheitsanalyse (z. B. nach GUM). Eine sorgfältige Dokumentation der Kalibrierung und ein Kalibrierzyklus unterstützen langfristig die Reduktion des Kalibrierungsfehlers.