Vier wichtige Leistungskennzahlen im Design elektronischer Waagen

Bei der Entwicklung und Verwendung einer elektronischen Waage, wie beispielsweise einer Laborwaage , sind zahlreiche Faktoren zu berücksichtigen. Die wichtigsten sind die Stabilität, die Empfindlichkeit, die Genauigkeit und die Wertestabilität der Waage. Die Stabilität beschreibt die gleichbleibende Präzision der Waage. Die Empfindlichkeit bezieht sich auf die Reaktionsgeschwindigkeit der Messwerte. Elektronische Waagen weisen hierbei eine höhere Empfindlichkeit als mechanische Waagen auf. Die Genauigkeit beschreibt die Präzision der Messwerte. Die Wertestabilität bezieht sich auf die Streuung der Messwerte. Je kleiner die Streuung, desto besser die Wertestabilität. Im Folgenden werden die vier Indikatoren detailliert erläutert.

1. Stabilität des Gleichgewichts

Die Stabilität einer Waage ist ihre Fähigkeit, nach einer Störung automatisch in ihre Ausgangslage zurückzukehren. Bei elektronischen Waagen wird die Gleichgewichtslage stets durch einen Anzeigewert (analog oder digital) dargestellt. Wird eine elektronische Waage kurzzeitig gestört, ändert sich der Anzeigewert. Nach Beseitigung der Störung kehrt die Waage jedoch zum ursprünglichen Wert zurück. In diesem Fall spricht man von Stabilität. Die Stabilität ist das wichtigste Kriterium für die Verwendung einer elektronischen Waage; eine instabile Waage ist unbrauchbar.

2. Empfindlichkeit der Waage

Die Empfindlichkeit einer Waage beschreibt ihre Fähigkeit, Massenänderungen des darauf liegenden Objekts zu erfassen. Sie wird auch als Präzisionswaage bezeichnet. Die Empfindlichkeit kann als Winkel-, Linear-, Graduierungs- oder Digitalempfindlichkeit angegeben werden. Bei elektronischen Waagen wird sie hauptsächlich durch die Teilungsempfindlichkeit oder Digitalempfindlichkeit ausgedrückt. Je kleiner die von der Waage erfasste Massenänderung ist, desto empfindlicher ist sie. Daher ist die Empfindlichkeit auch bei elektronischen Waagen ein wichtiges Kriterium zur Beurteilung ihrer Vor- und Nachteile.

3. Richtigkeit der Bilanz

Die Richtigkeit der Bilanz entspricht der Richtigkeit des Bilanzwertes. Aus Sicht der Fehlerberechnung ist die Richtigkeit der Bilanz der Grad des systematischen Fehlers, der den Bilanzwert widerspiegelt.

Bei einer Hebelwaage zeigt sich die Genauigkeit der Waage hauptsächlich in der Präzision des Hebelverhältnisses. Unabhängig davon, ob es sich um eine mechanische oder elektronische Waage handelt, spiegelt sich die Genauigkeit der Waage aber auch in der Korrektheit der angezeigten Werte auf der analogen oder digitalen Skala sowie der angezeigten Lastwerte an jedem Punkt der Waagenmessplatte wider.

4. Unveränderlichkeit des von der Waage angezeigten Wertes

Die Invarianz des angezeigten Wertes der Waage bezieht sich auf die Konsistenz der Messergebnisse desselben Objekts, wenn dieses unter gleichen Bedingungen wiederholt mit der Waage gemessen wird.

Bei der elektronischen Waage gibt es weiterhin die Unveränderlichkeit des von der Waage angezeigten Wertes, wie z. B. die Kontrolle der Wiederholgenauigkeit und Reproduzierbarkeit der elektronischen Waage, die Kontrolle des Null- und Nullrücklauffehlers der elektronischen Waage und die Kontrolle der Drift des von der Waage angezeigten Wertes in der vorgegebenen Zeit (z. B. 4 Stunden Belastung), wenn die elektronische Waage leer oder beladen ist.