Was ist die Auflösung?

In der messenden Sensorik beschreibt die Auflösung die kleinste Änderung der zu messenden Größe, die von einem Sensor erkannt und in ein messbares Signal umgewandelt werden kann. Die Auflösung gibt also an, wie fein die Abstufungen des Messsignals sind und wie genau der Sensor kleine Änderungen der Messgröße erkennen kann.

Die Auflösung wird in der Regel in der Einheit der Messgröße angegeben und hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z.B. der Empfindlichkeit des Sensors, der Größe des Messbereichs, der Störanfälligkeit des Messsignals und der Genauigkeit der Signalverarbeitung.

Ein hoher Wert für die Auflösung bedeutet, dass der Sensor in der Lage ist, auch sehr kleine Änderungen der Messgröße zu erkennen und zu quantifizieren. Eine hohe Auflösung ist insbesondere in Anwendungen wichtig, in denen es auf eine hohe Genauigkeit und eine feine Abstufung der Messergebnisse ankommt, wie z.B. in der Medizintechnik, der Qualitätsprüfung oder der Feinwerktechnik.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass eine hohe Auflösung allein nicht ausreicht, um eine hohe Messgenauigkeit zu gewährleisten. Auch andere Faktoren wie Linearitätsfehler, Hysterese, Drift oder Rauschen können die Messgenauigkeit beeinflussen und sollten bei der Auswahl und Bewertung von Sensoren berücksichtigt werden.

Beispiel zur Berechnung der Auflösung in der messenden Sensorik für die Längenmessung in mm:

Angenommen, wir haben einen Längensensor mit einem Messbereich von 0 mm bis 100 mm und einer digitalen Ausgabe mit einer Auflösung von 12 Bit. Wir möchten wissen, wie fein der Sensor die Längenänderungen messen kann, also welche Auflösung er hat.

Die Auflösung kann berechnet werden, indem der Messbereich des Sensors durch die Anzahl der möglichen Abstufungen des Messsignals geteilt wird. Bei einem digitalen Signal mit einer Auflösung von n Bit beträgt die Anzahl der möglichen Abstufungen 2^n.

Daher ergibt sich für den Längensensor folgende Berechnung:

• Der Messbereich des Sensors beträgt 100 mm
• Die Anzahl der möglichen Abstufungen bei einer 12-Bit-Auflösung beträgt 2^12 = 4096
• Die Auflösung des Sensors beträgt somit 100 mm / 4096 = 0,0244 mm

Das bedeutet, dass der Sensor Änderungen in der Länge von mindestens 0,0244 mm erfassen und quantifizieren kann.