Systematische Messabweichung prüfen

Vergleichen Sie wiederholte Messungen mit einem bekannten Referenzwert, um ihre mittlere Abweichung zu schätzen.

Anleitungen · Messsystemanalyse (MSA) · 4 Min. Lesezeit

App-Befehle, Arbeitsblattkennungen und Werte der Beispieldaten bleiben im Original erhalten. Screenshots, Diagramme und Dateien zum Herunterladen liegen im englischen Original vor. Die Zahlen in dieser Anleitung verwenden die englische Schreibweise mit Dezimalpunkt und Tausenderkomma.

Beispiel: Druckanzeiger

Eine Fachkraft legt einen Referenzdruck von 250.00 kPa an und erfasst die Anzeige bei 40 getrennten Gelegenheiten innerhalb einer Sitzung unter kontrollierten Bedingungen.

Beispiel zum Druckanzeiger herunterladen (CSV, englisches Original)

Dieses Beispiel wird auch in Help verwendet. measured_pressure_kpa enthält die Anzeigewerte. reference_kpa dokumentiert den Referenzdruck als Kontext; geben Sie diesen festen Wert unter Inputs gesondert ein.

1. Analyse erstellen

Öffnen Sie in der Seitenleiste Measurement systems, wählen Sie Bias und benennen Sie die Analyse. Wählen Sie New blank worksheet und Create analysis.

2. Daten importieren

Wählen Sie unter Worksheet die Option Import. Wählen Sie die heruntergeladene Datei aus oder fügen Sie ihren Inhalt ein. Stellen Sie als Trennzeichen Comma und als Dezimaltrennzeichen Decimal dot ein und aktivieren Sie First row contains column names. Prüfen Sie die Importvorschau und wählen Sie anschließend Import into worksheet. Behalten Sie jeden Messwert bei.

3. Eingabespalte zuweisen

Weisen Sie unter Inputs die Spalte measured_pressure_kpa dem Feld Measurements zu, indem Sie sie in der Spaltenauswahl wählen.

4. Referenz und Optionen einstellen

Geben Sie 250.00 in Reference value und 0.05 in Significance level (α) ein. Die Druckwerte werden in kPa angegeben.

Öffnen Sie Optional specification & tests. Lassen Sie Lower specification limit (LSL) und Upper specification limit (USL) leer. Lassen Sie Check normality of bias aktiviert.

Öffnen Sie Plot options. Setzen Sie Histogram binning auf Automatic und Histogram scale auf Frequency. Lassen Sie Show normal curve deaktiviert.

Bias: Eingaben mit den Spaltenzuordnungen und Einstellungen des Beispiels
Englische Ansicht Inputs mit Druckmesswerten, festem Referenzwert, Normalitätstest und Histogrammoptionen. Bild in voller Größe ansehen (öffnet sich in einem neuen Tab)

5. Analyse ausführen

Wählen Sie Run analysis und öffnen Sie anschließend Results.

6. Ergebnisse interpretieren

  1. Systematische Messabweichung verstehen

    Die systematische Messabweichung ergibt sich, indem der Referenzwert vom mittleren Anzeigewert abgezogen wird. Eine positive systematische Messabweichung bedeutet, dass der Druckanzeiger zu hoch anzeigt; eine negative bedeutet, dass er zu niedrig anzeigt. Diese Studie prüft einen Druckwert mit einer Fachkraft.

  2. Mittlere Abweichung und Streuung vergleichen

    Der mittlere Anzeigewert beträgt 250.1635 kPa, woraus sich eine systematische Messabweichung von +0.1635 kPa ergibt. Das Histogramm zeigt die 40 Differenzen aus Anzeigewert minus Referenzwert. Ihre Standardabweichung beträgt etwa 0.08075 kPa: Die Messwerte streuen, aber auch ihr Mittelwert ist über null verschoben.

    Englisches Diagramm der Verteilung der Messabweichungen
    Englisches Originaldiagramm: 40 Abweichungswerte in kPa. Jeder ergibt sich aus einem Anzeigewert abzüglich des Referenzwerts von 250.00 kPa. Diagramm in voller Größe ansehen (öffnet sich in einem neuen Tab)
  3. Intervall ablesen

    Das 95%-Konfidenzintervall der mittleren systematischen Messabweichung beträgt 0.1377–0.1893 kPa. Es schließt null aus und stützt damit eine positive mittlere Abweichung unter diesen Untersuchungsbedingungen. Dies legt nicht fest, wie viel Messabweichung zulässig ist.

  4. Ergebnis des Normalitätstests ablesen

    Die App meldet Pass für den Normalitätstest. Dies beweist weder Normalverteilung noch unabhängige Messwerte noch einen genauen Referenzwert. Der p-Wert des Normalitätstests ist nicht verfügbar; das leere Feld ist nicht null.

  5. Prüfschwerpunkte festlegen

    Vergleichen Sie die mittlere Abweichung mit der zulässigen Messabweichung für den vorgesehenen Einsatz des Druckanzeigers. Prüfen Sie den Referenzwert, seine Unsicherheit und die Messbedingungen, bevor Sie über eine Neukalibrierung oder eine Korrektur entscheiden. Diese Studie belegt nicht die Leistung bei anderen Drücken.

Weitere Einzelheiten: die einzelnen Ergebnisabschnitte lesen

Vollständige Ergebnistabellen verwenden wie im Bereich Help sechs signifikante Stellen.

Zusammenfassung der systematischen Messabweichung

Der mittlere Druckanzeigewert beträgt 250.1635 kPa, eine positive systematische Messabweichung von 0.1635 kPa gegenüber 250.00 kPa. Ihr 95%-Konfidenzintervall beträgt 0.1377–0.1893 kPa und schließt null aus; p ≈ 1.55 × 10⁻¹⁵ liefert unter diesem Modell starke Hinweise auf eine von null verschiedene systematische Messabweichung. Statistische Signifikanz bestimmt nicht, ob die Abweichung praktisch akzeptabel ist.

Zusammenfassung der systematischen Messabweichung · 10 Zeilen
KennzahlWert
Messungen (n)40
Mittlerer Messwert250.163
Mittlere systematische Messabweichung0.1635
Standardabweichung der Wiederholbarkeit0.0807513
Standardfehler der systematischen Messabweichung0.0127679
t12.8056
Freiheitsgrade39
p-Wert1.55431e-15
Untere Konfidenzintervallgrenze0.137674
Obere Konfidenzintervallgrenze0.189326
  • Konfidenzniveau: 95%.
  • Die systematische Messabweichung ist statistisch signifikant; erwägen Sie eine Neukalibrierung oder eine Korrektur.

Normalverteilung der Messabweichungen

Die Anderson–Darling-Statistik beträgt 0.2589 und liegt unter dem kritischen Wert von 0.726 bei α = 0.05, sodass die App Pass meldet. Dies beweist weder Normalverteilung noch Unabhängigkeit noch die Genauigkeit des Referenzwerts. Die Methode liefert hier keinen numerischen p-Wert; ein leeres Feld ist nicht null.

Normalverteilung der Messabweichungen · 6 Zeilen
KennzahlWert
MethodeAnderson-Darling
Kennzahl0.258906
Alpha (wie getestet)0.05
Kritischer Wert0.726
p-Wert—
ErgebnisPass

Stichprobenübersicht zum Histogramm der Messabweichungen

Die Histogrammübersicht beschreibt die 40 erfassten Abweichungswerte, jeweils gemessener Druck minus 250.00 kPa. Ihre Streuung beschreibt die Streuung wiederholter Messungen bei diesem Referenzdruck.

Stichprobenübersicht zum Histogramm der Messabweichungen · 3 Zeilen
KennzahlWert
Anzahl40
Mittelwert0.1635
Standardabweichung0.0807513

7. Bericht erstellen

Bewahren Sie Bias summary, Normality of bias, das Histogramm der Messabweichungen und Bias histogram sample summary im englischen Originalbericht auf. Dokumentieren Sie den Referenzwert von 250.00 kPa, seine Unsicherheit und die Messbedingungen. Erläutern Sie, ob die beobachtete Abweichung für den vorgesehenen Einsatz des Druckanzeigers relevant ist.

Wählen Sie Add to report im abgeschlossenen Analyselauf. Öffnen Sie Choose individual items and advanced options zur Auswahl von Tabellen und Diagrammen und wählen Sie anschließend Add to draft. Ausgeblendete Elemente bleiben in der gespeicherten Analyse erhalten.

Geben Sie dem Bericht einen Namen und ergänzen Sie den Zweck der Untersuchung sowie Ihre Interpretation. Wählen Sie Save, prüfen Sie Preview und verwenden Sie anschließend Export → Download HTML. Das folgende Beispiel enthält den gesamten ausgewählten Inhalt, auch Ergebnisse, die über eine Bildschirmansicht hinausgehen.

Dieser Bericht wurde in der App erstellt und liegt im englischen Original vor. Vollständige Originalausgabe der App für dieses Help-Beispiel mit den zugehörigen Tabellen, Diagrammen und Hinweisen zum Analyselauf. Die Zahlen im Bericht behalten die in der App angezeigte numerische Präzision bei. Exportierte Diagramme sind statisch. Auf schmalen Bildschirmen können Sie breite Diagramme und Tabellen horizontal scrollen.
Beispielbericht ansehen: Einen Druckanzeiger anhand eines Referenzwerts prüfen

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