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<title>Instrumentenfehler</title>

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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Instrumentenfehler</span></h1>

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<p>Als <b>Instrumentenfehler</b> werden Abweichungen der Anzeige eines <a href="Messger%C3%A4t" title="Messgerät">Messgerätes</a> vom wahren <a href="Messwert" title="Messwert">Wert</a> bezeichnet, die allein durch das Messgerät verursacht werden. Einige dieser Effekte entstehen auch durch unsachgemäßes Arbeiten damit, nicht jedoch durch den Beobachter selbst.

</p><p>Zu Aussagen in der <a href="Messtechnik" title="Messtechnik">Messtechnik</a> im Allgemeinen siehe unter <a href="Messger%C3%A4teabweichung" title="Messgeräteabweichung">Messgeräteabweichung</a>.

</p><p>Speziell in der <a href="Geod%C3%A4sie" title="Geodäsie">Geodäsie</a> und <a href="Astrometrie" title="Astrometrie">Astrometrie</a> gilt: Die verwendeten Instrumente und ihre Achsen müssen genau <a href="Justierung" title="Justierung">justiert</a> sein, um <a href="Systematischer_Fehler" class="mw-redirect" title="Systematischer Fehler">systematische Fehler</a> in den Ergebnissen zu vermeiden.

Konkret sind vier Bedingungen für die drei <a href="Achse_(Technik)" class="mw-redirect" title="Achse (Technik)">Achsen</a> zu erfüllen bzw. ihre Einflüsse messtechnisch zu eliminieren. Ferner ist der <a href="Vertikalkreis_(Instrument)" title="Vertikalkreis (Instrument)">Vertikalkreis</a> genau auf die <a href="Lotrichtung" title="Lotrichtung">Lotrichtung</a> einzustellen.

</p><p>Bei einem <b><a href="Theodolit" title="Theodolit">Theodolit</a> bzw. <a href="Tachymeter_(Geod%C3%A4sie)" title="Tachymeter (Geodäsie)">Tachymeter</a></b> gelten folgende Bedingungen für eine <a href="Ideal_(Philosophie)" title="Ideal (Philosophie)">ideale</a> Justierung:

</p>

<ul><li>Die <a href="Zielachse" title="Zielachse">Zielachse</a> fällt mit der <a href="Optische_Achse_(Optik)" title="Optische Achse (Optik)">optischen Achse</a> des Fernrohrs zusammen.

<ul><li>Justiervorgang: vorsichtiges Verschieben der <a href="Strichplatte" class="mw-redirect" title="Strichplatte">Strichplatte</a> unter Kontrolle eines <a href="Kollimator" title="Kollimator">Kollimator</a>- oder anderen <a href="Zielfernrohr" title="Zielfernrohr">Zielfernrohrs</a>. Ältere Instrumente haben dazu kleine <a href="Justierschraube" title="Justierschraube">Justierschrauben</a>, bei modernen Theodoliten kann diese Justierung nur von Fachleuten vorgenommen werden.</li></ul></li></ul>

<ul><li>Die Zielachse soll <a href="Orthogonal" class="mw-redirect" title="Orthogonal">senkrecht</a> auf die <a href="Kippachse" title="Kippachse">Kippachse</a> stehen, also mit ihr einen Winkel von 90° einschließen. Die Abweichung von dieser Bedingung heißt Kollimations- oder <a href="Zielachsenfehler" title="Zielachsenfehler">Zielachsenfehler</a>.

<ul><li>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 <a href="Kreislage" title="Kreislage">Lage</a> derselbe Punkt angezielt und die Richtung abgelesen. Die Richtungsdifferenz (abzüglich des halben <a href="Vollwinkel" title="Vollwinkel">Vollwinkels</a>) 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 <a href="Pr%C3%A4zision" title="Präzision">Präzisionsmessungen</a> messtechnisch eliminiert oder rechnerisch berücksichtigt werden.</li></ul></li></ul>

<ul><li>Die Kippachse soll senkrecht auf die <a href="Lotrichtung" title="Lotrichtung">Vertikal</a>- oder <a href="Stehachse" title="Stehachse">Stehachse</a> sein. Die Abweichung von 90° heißt <a href="Kippachsenfehler" class="mw-redirect" title="Kippachsenfehler">Kippachsenfehler</a>.

<ul><li>Bei modernen, geschlossen gebauten Instrumenten wird er seitens der Herstellerfirma justiert. Der Restbetrag – der sich mit der <a href="Temperatur" title="Temperatur">Temperatur</a> geringfügig ändern kann – wird messtechnisch (z. B. mit <a href="Libelle_(Messtechnik)" title="Libelle (Messtechnik)">Libellen</a> oder durch beide Kreislagen) beseitigt.</li></ul></li></ul>

<ul><li>Die Stehachse soll mit der Lotrichtung zusammenfallen. Dies wird bei der Aufstellung am <a href="Stativ" title="Stativ">Stativ</a> durch Libellen oder <a href="Lotsensor" class="mw-redirect" title="Lotsensor">Lotsensoren</a> bewerkstelligt.</li></ul>

<ul><li>Bei vertikaler <a href="Zielachse" title="Zielachse">Zielachse</a> (zum Zenit gerichtet) soll die <a href="Ablesung" title="Ablesung">Ablesung</a> am <a href="Vertikalkreis_(Instrument)" title="Vertikalkreis (Instrument)">Vertikalkreis</a> Null sein. Die allfällige Differenz heißt <a href="Indexfehler" title="Indexfehler">Indexfehler</a> oder Höhenindexfehler.

<ul><li>Bestimmung des Indexfehlers: durch Anzielen eines gut definierten, entfernten Punktes in den zwei Kreislagen. Die Summe beider Ablesungen sollte 360° (bzw. 400 <a href="Gon" title="Gon">gon</a>) ergeben.</li>

<li>Diese Justierung muss <i>nicht</i> durchgeführt werden, sondern wird meistens rechnerisch angebracht – entweder im Auswerte-<a href="Computerprogramm" title="Computerprogramm">Programm</a> oder im Menü des <a href="Tachymeter_(Geod%C3%A4sie)" title="Tachymeter (Geodäsie)">Tachymeters</a>.</li></ul></li></ul>

<p>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.

</p><p>Bei astronomischen Instrumenten treten analoge Effekte auf. Sie werden – erweitert um den Einfluss der <a href="Fernrohrbiegung" title="Fernrohrbiegung">Fernrohrbiegung</a> und eventueller <a href="Mikrometer_(Optik)" title="Mikrometer (Optik)">Mikrometer</a>-Konstanten – meist aus den Messungen selbst bestimmt, indem ihre Beträge als Unbekannte in einer <a href="Ausgleichsrechnung" class="mw-redirect" title="Ausgleichsrechnung">Ausgleichung</a> modelliert werden.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<ul><li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.xn--geodsie-blog-jcb.de/361-stehachsfehler.html">Stehachsfehler</a></li></ul></div><div><div class="zim-footer">

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