Messstörungen

Messstörungen bezeichnet in der Messtechnik alle ungewollten Einflüsse, die die Zuverlässigkeit oder Genauigkeit einer Messung beeinträchtigen und somit zu Abweichungen vom wahren Wert führen. Sie können aus dem Messgerät selbst, dem Messsignal oder der Umgebung stammen und wirken oft als zusätzliche Fehlerkomponenten neben dem eigentlichen Messsignal.

Zu den Ursachen gehören instrumenteneigene Rauschquellen (thermoelektrisches Rauschen, elektronisches Rauschen), Drift von Sensoren, Nichtlinearitäten, Hysterese sowie Quantisierungsfehler bei digitalen Aufnahmen. Umweltbedingte Störungen umfassen Temperaturdrift, mechanische Vibrationen, elektromagnetische Interferenzen, Erdungs- oder Netzrauschen, Kopplungen zwischen Kanälen und Beeinflussungen durch das zu messende Objekt. Auch zeitliche oder frequenzabhängige Effekte wie Aliasing können Messungen verzerren.

Typischerweise werden Messstörungen in Kategorien wie zufälliges Rauschen, systematischer Bias, Drift, Nichtlinearität, hysteretische Effekte und Abtast-/Quantisierungsfehler eingeteilt. Sie beeinflussen die Messunsicherheit, also die Schätzung des wahren Wertes mit einer gewählten Vertrauenswahrscheinlichkeit. In der Praxis werden Störungen durch Kalibrierung, Messprotokolle, Normen und Unsicherheitsanalysen adressiert.

Maßnahmen zur Minderung umfassen geeignete Sensor- und Messkonstruktionen, stabile Umgebungsbedingungen, gute Erdung und Abschirmung, Entkopplung von Vibrationen, Differentialmessungen, geeignete Abtast- und Filterstrategien sowie regelmäßige Kalibrierungen und Fehlermodelle. In metrologischen Leitlinien wird die Berücksichtigung von Messstörungen bei der Bestimmung der Messunsicherheit systematisch beschrieben, um verlässliche, vergleichbare Messergebnisse sicherzustellen.