Linearität (MSA Verfahren 4)

Änderung des Bias über den Messbereich — misst das System an jedem Referenzpunkt gleich richtig?

Auch bekannt als: Linearitätsstudie, MSA Verfahren 4, MSA Typ 4, Linearitätsfehler

Linearität ist die Veränderung des Bias über den Arbeitsbereich eines Messsystems. Ein lineares Messsystem hat an jedem Referenzpunkt denselben — idealerweise verschwindenden — Bias. Ein nichtlineares System driftet: kleine Werte werden zu klein, große zu groß gemessen.

Bewertet wird über eine lineare Regression aller Einzel-Bias-Werte $b_{ij} = y_{ij} - x_{ref, i}$ gegen den Referenzwert. Die Steigung $a$ ist der Linearitätsfehler, der Achsenabschnitt ein konstanter Offset über den gesamten Bereich.

% Lin = 100 \cdot \frac{∣ a ∣ \cdot Range ( x _{ref} )}{P V}

Die Bezugsgröße $P V$ ist entweder die Toleranz $T = U S L - L S L$ oder $6 σ_{P}$ aus der laufenden Prozessstreuung. Ergänzend wird der größte Einzel-Bias als $% Bias_{m a x} = 100 \cdot max_{i} ∣ b_{i} ∣/ P V$ ausgewiesen und je Referenzpunkt ein Einstichproben-t-Test auf $H_{0} : b_{i} = 0$ gerechnet.

Siehe auch

Verwendet in

MSA Typ 4 (Linearität)

Quellen

AIAG — Measurement Systems Analysis (MSA) Reference Manual, 4th Edition, 2010
VDA Band 5 — Mess- und Prüfprozesseignung, 3. Auflage, 2021
Dietrich, E. & Schulze, A. — Eignungsnachweis von Prüfprozessen, 4. Auflage, Hanser
Montgomery, D. C. — Introduction to Statistical Quality Control, 8th Edition, Chapter 8