Messung Reflexionsgrad v. Spiegeln, erweitert!

Hallo Kurt,

ich habe es ja schon durch die Blume gesagt, daß ich Deinen Meßwerten vertraue.
Ich denke die Genauigkeit des Voltmeters ist hinreichend und die Linearität des
Aufbaus im interessierenden Bereich hast Du ja schon selbst gezeigt. Ich denke,
wenn man die Nachkommastellen wegläßt, kannst Du die Meßwerte so verwenden.

Hallo Kurt [:I]
Deine Messwerte sprechen eine deutliche Sprache was die Genauigkeit betrifft.
Was ich mit meinen Anmerkungen zur Elektronik sagen wollte:
Ist die Spannung größer als etwa 150-200 mV, leidet die Linearität stark darunter. Wenn Du allerdings die Zelle mit 1kOhm abschließt und in der Gegend von 30mV gemessen werden.

Ferner ist die Nichtlinearität von Bedeutung, wenn größere Differenzen gemessen werden müssen - also zum Beispiel das Reflexionsvermögen einer unverspiegelten Glasplatte gemessen werden soll.

Andererseits geht es ja hier auch um recht kleine Differenzen von 4 %, die mit wenigstens 1*10e-1 Genauigkeit gemessen werden sollen, das ganze mit einfachen Mitteln.

Wenn man mit nur einer Wellenlänge testen will, kann man alternativ einen Laserpointer als Lichquelle nehmen und dann einen Teil des Lichtes ausspiegeln um es als Referenz zu benutzen.

An Ideen dazu mangelt es also nicht [;)]

Weiterhin viel Spaß wünscht

ullrich

Hi Kurt,
schaut doch gut aus!
Also dann schauen wir noch mal nach, wieviele Mittelungen Du damit brauchst:

Noch mal eine power calc mit der neuen wesentlich besseren Standardabweichung unter der
Annahme, daß Du Reflektivitäten von 1% sicher trennen willst:

- Für eine Trefferwahrscheinlichkeit von 80%, d.h. in einem von fünf vermessenen real um 1%
von einer Referenz verschiedenen Spiegeln wirst Du dich im Schnitt irren (P=0.8,
SD = 0.392%, sigma = 0.05), dafür brauchst Du
n = 2.4 (d.h. 3 in Worten d-r-e-i [;)] ) gemittelte Messungen pro Spiegel.

- Besser Du gehst auf die sichere Seite, dann nimmst Du eine Messung mehr dazu (n=4) denn mit
vier Mittelungen bist Du schon zu 95% (P=0.95, SD = 0.392%,sigma = 0.05) sicher, dich
nicht zu verhauen.

- Bei sechs Messungen (P=0.99, SD = 0.392%,sigma = 0.05) sind's dann schon 99%
Trefferwahrscheinlichkeit, daß Du die Spiegel auseinander halten kannst. Damit
kannste dann schon vor Gericht ...

Über die Linearität ist ja inzwischen genug gesagt worden ...
Die Feinheiten, was zu beachten ist, um die Einzelmessungen wirklich statistisch unabhängig zu
machen, da wird der Michael noch was zu sagen, aber das sollte im Groben schon passen.

Fazit zur Sache: Leg los, meinen Segen hast Du.

@Antonius
Ich hatte schon angefangen dir zu antworten, habe mir aber dann nach einigem Nachdenken
eingestehen müssen, daß ich nicht so recht verstehe, was Du eigentlich damit meinst:
-----------------------------------------------------------------------
Man darf hier nicht Fehlerabschätzungen in der Statistik und Fehlerabschätzungen
bei realen Meßwerten verwechseln.
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Man muß systematische Fehler (z.B. eine Nichtlinearität der Solarzelle) und statistische
Fehler (Z.B. Rauschen des Meßwiderstands, Repositionierfehler der Zelle, usw)
selbstverständlich auseinander halten. Erstere Art der Fehler sind über eine
Größtfehlerabschätzung sicher gut charakterisierbar. Letztere sind damit von der Natur der
Sache her so nicht so einfach zu knacken: Sich zu fragen, was denn der größte mögliche Fehler
einer (hoffentlich) normalverteilten Fehlerquelle ist, ist natürlich sinnlos, man kann
nur z.B. mit der SD der Verteilung arbeiten. Dazu kommt man um eine statistische Behandlung nicht
drumherum. Letzters läßt man in der Praxis deshalb oft fallen, weil bei vielen Messungen die
systematischen Fehler (z.B: Nichtlinearität eines Voltmeters von 0.01%/V im Volt Bereich) um
mehreren Größenordnungen über den statistischen Fehlern liegen (z.B: Widerstandsrauschen
im uV-Bereich bei der selben Messung).
Da der Kurt aber reale Unterschiede trennen will, die sehr wohl in der Größenordnung der SD
der statistischen Schwankungen seines Aufbaus liegen, ist man gut beraten, wenn man da mal
etwas genauer drüber nachdenkt.

Da kann man - wenn man sowieso schon mal dabei ist - sowieso mal etwas genereller drüber
nüchtern nachdenken:
Wenn der Wolfgang z.B. einen Spiegel mit einem Strehl von 0.97 mißt und einen anderen mit 0.95,
welcher ist dann besser?
Schaut man sich Wolfgangs statistischen Fehler mal an (was ich nicht getan habe), dann kann man
vermutlich nur folgern, daß man die Antwort auf die Frage - welcher ist besser - auch hätte raten
können (wenn er beide jeweils nur einmal vermißt...).
Ist die Messung vom Wolfgang deshalb also total unnütz?
Nö: Denn man kann dagegen mit vermutlich 95% Wahrscheinlichkeit annehmen, daß beide über 0.9 hätten.
Man muß sich eben wirklich mal überlegen, was man noch in welchem Umfang verläßlich
messen kann. Das heißt dann eben oft schlicht und ergreifend, nicht die eigentliche Messung
ist unnütz, sondern die an sie gestellte Frage war völlig überzogen...
Solche simplen Wahrheiten wissen wir Meßknechte in der Regel (hoffentlich) und es sind eher
die Laien, die statistisch völlig insignifikante Unterschiede zu Fundamentalwahrheiten
aufbauschen.
Sorry - mußte mal raus ... [;)]
Aber jetzt komm' ich mal wieder ins Labern....
Bis denne,
Mario

Hallo Kurt

<font color="red">Super Beitrag !</font id="red">

Aber wie schon gesagt, die Spannung steigt logarithmisch mit der Beleuchtungsstärke, der Strom steigt linear mit der Beleuchtungsstärke, aber nur der Kurzschlußstrom, das bedeutet ein OP-Verstärker (Strom/Spannungswandler) muß vorgeschaltet werden. Nun ist die gemessene Spannung absolut linear der Beleuchtungsstärke. Weiter ist wichtig daß die Solarzellentemperatur oder Fotoelementtemperatur während der Messung "konstant" sein muß da sie direkt den Strom beeinflußt.
wm.stein@t-online.de
Gruß Werner