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Messtechnik,

 

Gesamtheit der Verfahren und Geräte zum experimentellen Bestimmen (Messen) und Verarbeiten zahlenmäßig erfassbarer Größen in Wissenschaft und Technik. Grundlage der Messtechnik ist die Bestimmung von Basisgrößen, wie Länge, Masse, Zeit und Temperatur (Absolut- oder Fundamentalmessung). Aufgaben der Messtechnik sind Kontrollfunktionen aller Art, insbesondere die Überprüfung der Einhaltung von Maßtoleranzen in der Fertigungstechnik, die Verbrauchszählung in der Energietechnik (z. B. von Gas, Wasser, Strom) sowie im Rahmen der Steuer- und Regelungstechnik die Überwachung und Steuerung technischer Prozesse durch Regelung nach Messwerten. - Von besonderer Bedeutung ist die elektrische Messtechnik, da neben der Messung der elektrischen Größen Spannung, Stromstärke, Widerstand, Leitfähigkeit u. a. für nahezu alle nichtelektrischen Größen durch Messwandler geeignete elektrische Signale gewonnen werden können. Diese sind einfach zu digitalisieren und eignen sich zur direkten Weiterverarbeitung in Rechenanlagen, computergesteuerten Numerikmaschinen, Speichern, Anzeigen u. a. oder zur störungsarmen (Fern-)Übertragung (Digitalmesstechnik). - Fernrohre, Mikroskope, Interferometer u. a. optische Geräte ermöglichen in der optischen Messtechnik berührungslose Messverfahren, die, v. a. mit Lasern als Lichtquellen und optoelektronischer Signalaufnahme, in der Mikro- und Nanotechnologie eingesetzt werden.

 

Geschichte:

 

Zur Längenmessung verwendete man bereits im antiken Ägypten Seile mit Knotenmarkierungen, hölzerne Messlatten und Maßstäbe aus Stein. Bis ins 19. Jahrhundert wurden Längeneinheiten auf den menschlichen Körper bezogen (z. B. Fuß, Elle, Schritt). Die wachsenden Anforderungen an die Messgenauigkeit führten zur Entwicklung spezieller Längenmessgeräte: Messschieber mit Nonius (ab 1631), Messschrauben ab 1785, Komparatoren mit Messmikroskopen oder Interferometern. - Der Zeitmessung dienten in den frühen Hochkulturen Sonnen- und Wasseruhren. Uhren mit Räderwerk kamen in Europa im 13. Jahrhundert auf, Taschenuhren mit Federantrieb wurden ab 1510, Pendeluhren ab 1657 benutzt. Höchste Genauigkeit wird heute mit Quarz- und Atomuhren erzielt. - Zur Bestimmung der Masse wurden bereits im 2. Jahrtausend v. Chr. in Ägypten Laufgewichtswaagen mit verschiedenen Aufhängepunkten verwendet. - Die Entwicklung physikalischer Messgeräte begann im 17. Jahrhundert, als das Messen und Wägen zur Grundlage naturwissenschaftlichen Arbeitens wurde: z. B. Fernrohr (ab 1608), Mikroskop (ab 1620), Barometer (ab 1643), Thermometer (ab 1720), Elektrometer (ab 1772), Kalorimeter (ab 1780), elektrische Widerstandsmessgeräte (Wheatstone-Brücke; ab 1847), Drehspulinstrumente (ab 1880), Interferometer (ab 1881), Elektronenmikroskop (ab 1928).

 

Die Entwicklung der Atom- und Kernphysik, der Elementarteilchen- und Hochenergiephysik sowie der Raumfahrttechnik im 20. Jahrhundert führte zur Konstruktion von Experimentier- und Messeinrichtungen, die wegen ihrer Größe und Komplexität kaum noch als Messgeräte im eigentlichen Sinn bezeichnet werden können (z. B. Beschleuniger, Weltraumobservatorien).

 

Literatur:

 

K. Bergmann: Elektr. Meßtechnik (⁶1997);

 A. Schöne: Meßtechnik (²1997).