imported>Gunnar.Kaestle: BKS aufgelöst

2024-12-19T11:47:53Z

BKS aufgelöst

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Als '''Instrumentenfehler''' werden Abweichungen der Anzeige eines [[Messgerät]]es vom wahren [[Messwert|Wert]] bezeichnet, die allein durch das Messgerät verursacht werden. Einige dieser Effekte entstehen auch durch unsachgemäßes Arbeiten damit, nicht jedoch durch den Beobachter selbst.

Zu Aussagen in der [[Messtechnik]] im Allgemeinen siehe unter [[Messgeräteabweichung]].

Speziell in der [[Geodäsie]] und [[Astrometrie]] gilt: Die verwendeten Instrumente und ihre Achsen müssen genau [[Justierung|justiert]] sein, um [[Systematischer Fehler|systematische Fehler]] in den Ergebnissen zu vermeiden.
Konkret sind vier Bedingungen für die drei [[Achse (Technik)|Achsen]] zu erfüllen bzw. ihre Einflüsse messtechnisch zu eliminieren. Ferner ist der [[Vertikalkreis (Instrument)|Vertikalkreis]] genau auf die [[Lotrichtung]] einzustellen.

Bei einem '''[[Theodolit]] bzw. [[Tachymeter (Geodäsie)|Tachymeter]]''' gelten folgende Bedingungen für eine [[Ideal (Philosophie)|ideale]] Justierung:

* Die [[Zielachse]] fällt mit der [[Optische Achse (Optik)|optischen Achse]] des Fernrohrs zusammen.
** Justiervorgang: vorsichtiges Verschieben der [[Strichplatte]] unter Kontrolle eines [[Kollimator]]- oder anderen [[Zielfernrohr]]s. Ältere Instrumente haben dazu kleine [[Justierschraube]]n, bei modernen Theodoliten kann diese Justierung nur von Fachleuten vorgenommen werden.

* Die Zielachse soll [[orthogonal|senkrecht]] auf die [[Kippachse]] stehen, also mit ihr einen Winkel von 90° einschließen. Die Abweichung von dieser Bedingung heißt Kollimations- oder [[Zielachsenfehler]].
** Einfachster Justiervorgang: ein gut definiertes, mindestens 100 Meter entferntes und in Kippachsenhöhe liegendes Ziel wird anvisiert und die Richtung am Horizontalkreis abgelesen, sodann wird nach „Durchschlagen“ des Fernrohres in die zweite [[Kreislage|Lage]] derselbe Punkt angezielt und die Richtung abgelesen. Die Richtungsdifferenz (abzüglich des halben [[Vollwinkel]]s) entspricht dem doppelten Kollimationsfehler. Wenn technisch möglich, kann er schrittweise beseitigt werde (Restfehler meist 1–10"). Der Restfehler oder ein nicht justierter Kollimationsfehler kann bei [[Präzision]]smessungen messtechnisch eliminiert oder rechnerisch berücksichtigt werden.

* Die Kippachse soll senkrecht auf die [[Lotrichtung|Vertikal]]- oder [[Stehachse]] sein. Die Abweichung von 90° heißt [[Kippachsenfehler]].
** Bei modernen, geschlossen gebauten Instrumenten wird er seitens der Herstellerfirma justiert. Der Restbetrag – der sich mit der [[Temperatur]] geringfügig ändern kann – wird messtechnisch (z. B. mit [[Libelle (Messtechnik)|Libellen]] oder durch beide Kreislagen) beseitigt.

* Die Stehachse soll mit der Lotrichtung zusammenfallen. Dies wird bei der Aufstellung am [[Stativ]] durch Libellen oder [[Lotsensor]]en bewerkstelligt.

* Bei vertikaler [[Zielachse]] (zum Zenit gerichtet) soll die [[Ablesung]] am [[Vertikalkreis (Instrument)|Vertikalkreis]] Null sein. Die allfällige Differenz heißt [[Indexfehler]] oder Höhenindexfehler.
** Bestimmung des Indexfehlers: durch Anzielen eines gut definierten, entfernten Punktes in den zwei Kreislagen. Die Summe beider Ablesungen sollte 360° (bzw. 400 [[gon]]) ergeben.
** Diese Justierung muss ''nicht'' durchgeführt werden, sondern wird meistens rechnerisch angebracht – entweder im Auswerte-[[Computerprogramm|Programm]] oder im Menü des [[Tachymeter (Geodäsie)|Tachymeters]].

Erst nach Berücksichtigung aller vier Einflüsse ist die volle Messgenauigkeit eines modernen Theodoliten (etwa 1") zu erreichen. Weitere Effekte thermischer Natur oder geringe [[Kreisteilungsfehler]] an Horizontal- und Vertikalkreis bleiben meist unter der 1"-Grenze.

Bei astronomischen Instrumenten treten analoge Effekte auf. Sie werden – erweitert um den Einfluss der [[Fernrohrbiegung]] und eventueller [[Mikrometer (Optik)|Mikrometer]]-Konstanten – meist aus den Messungen selbst bestimmt, indem ihre Beträge als Unbekannte in einer [[Ausgleichsrechnung|Ausgleichung]] modelliert werden.

== Weblinks ==
* [http://www.xn--geodsie-blog-jcb.de/361-stehachsfehler.html Stehachsfehler]

[[Kategorie:Geodäsie]]
[[Kategorie:Astrometrie]]
[[Kategorie:Messabweichung]]

Instrumentenfehler - Versionsgeschichte

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