Messen Was ist Messen? Beispiel ((als „running example" durch das Buch)) Unvollkommenheit von Messungen, unvollständige Kenntnisse über Größen und Parameter Messsystem und Modell des Messens Messgröße, Einflussgrößen, Messsignal Messsysteme Messverfahren, Messprinzipe, Messmethoden Funktionale Einheiten und Modelle (Ursache-Wirkungs-Modelle, Modellstrukturen) Messen als inverses Problem Modell der (Auswertung der) Messung Systematische Modellbildung für die MU-Analyse (schrittweises Vorgehen) Unvollkommenheit der Kenntnisse beim Messen Ziel: Ermittlung bester Schätzwert und Messunsicherheit (als Güteparameter) Vorhandene und begrenzte Kenntnisse Messgeräte, Datenblätter Diskretisierung von Messsignalen, digitale Anzeige, digitale Messwertver- arbeitung Wiederholte Beobachtungen (Messreihen, Stichprobenanalyse) Temperatur- und andere Parameteränderungen Messung und Kalibrierung ---------------------------------- Behandlung von Messunsicherheiten Probabilistischer Ansatz Wiederholte Beobachtungen Sonstige Kenntnisse Ermittlung des besten Schätzwerts Ermittlung der Messunsicherheit Unsicherheitsfortpflanzung (Addition der Varianzen) Messunsicherheitsbeiträge und deren Wichtung (Empfindlichkeitskoeffizienten) Korrelierte Größen Gesamtmessunsicherheit Messunsicherheitsbudget Erweiterte Messunsicherheit Systematisches Vorgehen nach GUM: 6 Schritte Beispiele (DVM, Kalibration Thermometer, Einzelthermometer, Taupunktspiegel (NL Modell)) Rechnergestützte Messunsicherheitsbestimmung ((GUM-Workbench)) Numerische Messunsicherheitsbestimmung (Monte-Carlo-Verfahren nach GUM-Supplement) Ermittlung der Messunsicherheit aus Ringversuchen und Eignungstests Multivariate Ergebnisgrößen, z. B. komplexe Messgrößen Darstellung: Jeweils: - linke Seite: allgemeines, Theorie - rechte Seite: konkret am Beispiel
Aktualisiert: 2023-05-29
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Aktualisiert: 2023-05-29
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Die vorliegende Arbeit präsentiert Messmethoden zur Untersuchung der Auswirkungen von externem Zelldruck auf Lithiumeisenphosphat/Graphit Pouchzellen. Eingespannte Pouchzellen zeigen bis zu einem Druckoptimum eine maximale zyklische Lebensdauer, welche mit zunehmendem Zelldruck wieder abnimmt. Ziel der Arbeit ist es, geeignete Messmethoden sowie den optimalen Zelldruck zu finden. Die Untersuchung der Ursachen erfolgt zunächst durch eine Analyse von Spannungs- und Zelldruckkurven sowie den elektrischen Kenngrößen der Zelle. Anschließend werden systematisch die Kinetik der Gefügeumwandlung mittels der JMAK-Gleichung sowie die Grenzflächen untersucht. Eine abschließende Betrachtung der Diffusionskoeffizienten schließt diesen Teil der Arbeit ab. Dem folgen die Ergebnisse der zyklischen Alterungsmessung, welche sowohl die Kapazitäts- als auch Zelldruckkurven untersucht. Bei einem Zelldruck von pZelle = 0,1 MPa zeigen die Pouchzellen die geringste Alterungsrate, was durch ein Minimum der Aktivierungsenergie der Gesamtkinetik sowie dem geringsten Diffusionskoeffizienten bestätigt wird.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Bereits Galilei untersuchte, ob verschiedene frei fallende Körper im Schwerefeld der Erde gleich stark beschleunigt werden. Diese sogenannte Universalität des freien Falls wurde seither immer präziser experimentell untersucht. Quantenmechanische Messmethoden, die auf Materiewelleninterferometrie beruhen, bieten einen neuen Ansatz, die Messgenauigkeit noch weiter zu verbessern. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Lasersystem für ein neues Experiment entwickelt, das erstmals Zwei-Spezies-Atominterferometrie in Mikrogravitation demonstrieren soll.
Dieses Lasersystem wurde so konzipiert und mechanisch designt, dass es die funktionalen Anforderungen erfüllt und auf dem Katapult des Bremer Fallturms eingesetzt werden kann – mit den folgenden Spezifikationen: Volumen < 44 l; Masse < 35 kg; sofort voll funktionsfähig nach Beschleunigungen von 30 g. Der in der Arbeit funktional sowie mechanisch qualifizierte Teil des Lasersystems wird inzwischen routinemäßig am Fallturm eingesetzt.
Dafür wurden kompakte und robuste schmalbandige Diodenlasermodule entwickelt, die Ausgangsleistungen von bis zu 3,7 W auf einer Grundfläche der optischen Bank von nur 10 mm x 50 mm liefern. Am Arbeitspunkt von1 W besitzen die Strahlquellen Linienbreiten im Bereich von 100 kHz (Lorentz) bzw. 1 MHz (-3 dB, 10 µs). Um die spektrale Stabilität der Lasermodule nachzuweisen, wurde ein spezielles Messverfahren zur Charakterisierung des Frequenzrauschens freilaufender Laser entwickelt.
Diese Entwicklungen tragen entscheidend dazu bei, ein Zwei-Spezies-Atominterferometer in Mikrogravitation zu demonstrieren – und sind damit einer der wichtigen Schritte auf dem Weg zu einem Test der Universalität des freien Falls mit Quantengasen unter Schwerelosigkeit.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Messen Was ist Messen? Beispiel ((als „running example" durch das Buch)) Unvollkommenheit von Messungen, unvollständige Kenntnisse über Größen und Parameter Messsystem und Modell des Messens Messgröße, Einflussgrößen, Messsignal Messsysteme Messverfahren, Messprinzipe, Messmethoden Funktionale Einheiten und Modelle (Ursache-Wirkungs-Modelle, Modellstrukturen) Messen als inverses Problem Modell der (Auswertung der) Messung Systematische Modellbildung für die MU-Analyse (schrittweises Vorgehen) Unvollkommenheit der Kenntnisse beim Messen Ziel: Ermittlung bester Schätzwert und Messunsicherheit (als Güteparameter) Vorhandene und begrenzte Kenntnisse Messgeräte, Datenblätter Diskretisierung von Messsignalen, digitale Anzeige, digitale Messwertver- arbeitung Wiederholte Beobachtungen (Messreihen, Stichprobenanalyse) Temperatur- und andere Parameteränderungen Messung und Kalibrierung ---------------------------------- Behandlung von Messunsicherheiten Probabilistischer Ansatz Wiederholte Beobachtungen Sonstige Kenntnisse Ermittlung des besten Schätzwerts Ermittlung der Messunsicherheit Unsicherheitsfortpflanzung (Addition der Varianzen) Messunsicherheitsbeiträge und deren Wichtung (Empfindlichkeitskoeffizienten) Korrelierte Größen Gesamtmessunsicherheit Messunsicherheitsbudget Erweiterte Messunsicherheit Systematisches Vorgehen nach GUM: 6 Schritte Beispiele (DVM, Kalibration Thermometer, Einzelthermometer, Taupunktspiegel (NL Modell)) Rechnergestützte Messunsicherheitsbestimmung ((GUM-Workbench)) Numerische Messunsicherheitsbestimmung (Monte-Carlo-Verfahren nach GUM-Supplement) Ermittlung der Messunsicherheit aus Ringversuchen und Eignungstests Multivariate Ergebnisgrößen, z. B. komplexe Messgrößen Darstellung: Jeweils: - linke Seite: allgemeines, Theorie - rechte Seite: konkret am Beispiel
Aktualisiert: 2023-03-30
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Aktualisiert: 2023-05-02
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Messen Was ist Messen? Beispiel ((als „running example" durch das Buch)) Unvollkommenheit von Messungen, unvollständige Kenntnisse über Größen und Parameter Messsystem und Modell des Messens Messgröße, Einflussgrößen, Messsignal Messsysteme Messverfahren, Messprinzipe, Messmethoden Funktionale Einheiten und Modelle (Ursache-Wirkungs-Modelle, Modellstrukturen) Messen als inverses Problem Modell der (Auswertung der) Messung Systematische Modellbildung für die MU-Analyse (schrittweises Vorgehen) Unvollkommenheit der Kenntnisse beim Messen Ziel: Ermittlung bester Schätzwert und Messunsicherheit (als Güteparameter) Vorhandene und begrenzte Kenntnisse Messgeräte, Datenblätter Diskretisierung von Messsignalen, digitale Anzeige, digitale Messwertver- arbeitung Wiederholte Beobachtungen (Messreihen, Stichprobenanalyse) Temperatur- und andere Parameteränderungen Messung und Kalibrierung ---------------------------------- Behandlung von Messunsicherheiten Probabilistischer Ansatz Wiederholte Beobachtungen Sonstige Kenntnisse Ermittlung des besten Schätzwerts Ermittlung der Messunsicherheit Unsicherheitsfortpflanzung (Addition der Varianzen) Messunsicherheitsbeiträge und deren Wichtung (Empfindlichkeitskoeffizienten) Korrelierte Größen Gesamtmessunsicherheit Messunsicherheitsbudget Erweiterte Messunsicherheit Systematisches Vorgehen nach GUM: 6 Schritte Beispiele (DVM, Kalibration Thermometer, Einzelthermometer, Taupunktspiegel (NL Modell)) Rechnergestützte Messunsicherheitsbestimmung ((GUM-Workbench)) Numerische Messunsicherheitsbestimmung (Monte-Carlo-Verfahren nach GUM-Supplement) Ermittlung der Messunsicherheit aus Ringversuchen und Eignungstests Multivariate Ergebnisgrößen, z. B. komplexe Messgrößen Darstellung: Jeweils: - linke Seite: allgemeines, Theorie - rechte Seite: konkret am Beispiel
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