Felbontás (méréstechnika)
A felbontás a fizikai kontextusban annak a határa, hogy egy eszköz vagy egy kísérleti összeállítás képes elkülöníteni a fizikai mennyiség értékeit egymástól. A felbontás tehát a legkisebb érzékelhető különbséget jelzi. Ezek lehetnek feszültségek, szögek, távolságok, frekvenciák vagy bármilyen más fizikai mennyiségek.
A méréstechnika alapszabványa úgy határozza meg a felbontást, hogy jelezze, hogy a mérőeszköz mennyire képes egyértelműen megkülönböztetni az egymáshoz közeli mért értékeket; mennyiségileg meghatározható két mért érték közötti legkisebb különbséggel, amelyet egy mérőeszköz egyértelműen megkülönböztet. A mindkét értékkel együttesen előforduló mérési eltérés lényegtelen.
A felbontás általában kisebb („jobb”), mint a szisztematikus eltérés . Ez azonban fordítva is lehet: Ha a felbontás megfelelő pontossággal fedezi a szisztematikus eltérést, akkor a mérési bizonytalanság csökkenthető a mérés megismétlésével és átlagolásával .
A mért értékek apró változásai jobban megoldhatók egy különbségképző mérési módszerrel , például a Wheatstone-híddal , mint maga a mért változó megfigyelésekor.
Abszolút és relatív felbontás
A felbontás kétféleképpen határozható meg:
- abszolút, azaz a kérdéses méret mértékegységében,
- vagy relatív, azaz numerikus arányként. A nevező azt mondja
- amikor a mérőeszköz jellemzéséről van szó, a mérési tartomány végértéke ,
- ha egy már megközelítőleg ismert mért érték elért vagy szükséges felbontásáról van szó, akkor ez az érték maga.
Példa: a KATRIN neutrínó kísérletet , azzal elektront kinetikus energiájának mintegy 18,6 keV (kilo- elektron V) meg kell különböztetni egymástól legalább 1 eV (elektronvolt). A szükséges abszolút energiafelbontás 1 eV, a relatív energiafelbontás 1/18600 ≈ 5 · 10 −5 .
Felbontás a mért érték kijelzéséhez
Elvileg egy mért változó a lehető legapróbb módon ábrázolható egy skálán , de a mért érték olvasása a skálán csak korlátozott felbontással lehetséges. Az olvasás korlátozódik 1- / 2 ... 1- / 10- osztás , attól függően, hogy a design a skála . Milliméterekre osztott skálával további segédeszközök nélkül kb. ½… ⅕ mm feloldható. A bemutatott képen a 0,01 mm-es hosszúság (½ skálaosztás a dián) még mindig megkülönböztethető a vernier skála segítségével. Végül egy skálán leolvasott mért értéket csak a finomsága alapján lehet megbecsülni; becslési bizonytalanságnak van kitéve .
A mért érték mindig pontosan leolvasható egy numerikus kijelzőn , de itt a mért változó megjelenítésének felbontása korlátozott, mert csak számos különböző érték jeleníthető meg, és minden egyes megjelenített érték a mérési tartományon belüli résztartományt képviseli . Az ilyen mérőeszközt megkülönböztető két mért érték közötti legkisebb különbség egyértelműen a legkevésbé jelentős számjegy növekményéből ( számjegyből ) adódik . Egy olyan feszültségmérő eszköz esetében, amely a 0… 2000 mV mérési tartományt egyenlő szélességű 2000 lépésre osztja fel, a felbontás 1 mV. Ezen abszolút felbontás mellett megadható egy relatív felbontás (egy lépés a mérési tartomány összes lépcsőjéhez kapcsolódik), ebben a konkrét esetben 1/2000.