Als Messsystem bezeichnet man die Gesamtheit von Messgerät bzw. Messmittel, Mensch und Umwelt. Der englische Begriff für Messsystem ist measurement system.
Ein Messsystem ist somit als ein technisches Gerät definiert, das zur Durchführung von Messungen verwendet wird. Dies umfasst verschiedene Systemtypen, wie automatische, elektronische, optische oder mobile Systeme. Die Anwendung von Messsystem erstreckt sich vom industriellen Umfeld bis in den privaten Bereich.
Die Emissionskontrolle in Autos oder Heizungen, sowie die Schlafüberwachung im privaten Bereich bis hin zur Überwachung von Instrumenten auf Satelliten im industriellen Bereich findet über Messsysteme statt.
Aufgrund vieler möglicher Ursachen ist es grundsätzlich nicht möglich, fehlerfrei zu messen, d. h. das Messsystem kann die Messgröße nicht fehlerfrei erfassen. Die Abweichung eines Messwertes vom wahren Wert der Messgröße wurde früher als Messfehler bezeichnet. Heute wird nach DIN 1319-1:1995 der Begriff Messabweichung verwendet.
Die Messunsicherheit ist ein Schätzwert, der angibt, wie groß die Abweichung des gemessenen Wertes vom wahren Wert der Messgröße sein kann. Die Querempfindlichkeit ist die Empfindlichkeit eines Messsystems auf sekundäre, d. h. nicht primär zu messende Messgrößen.
Die Genauigkeit eines Messsystems, d. h. das Ergebnis und die Qualität einer Messung, wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, wie z. B.
- Art und Alter des Messgerätes oder der Messeinrichtung sowie deren Nutzungshäufigkeit
- Umgebungstemperatur, Luftströmung oder Windgeschwindigkeit
- Art der Interaktion zwischen Mensch und Messmittel bzw. Messgerät
- Parallaxe
und viele andere Faktoren mehr oder weniger stark beeinflusst werden, haben sich in der Metrologie (Messtechnik), im Qualitätsmanagement (Qualitätssicherung) sowie bei Six Sigma verschiedene Methoden zur Kontrolle und Überwachung von Messsystemen etabliert.
Dazu gehören die wiederholte Eichung, Kalibrierung und Justierung von Messgeräten innerhalb vorgegebener Toleranzen oder auch die Analyse der Prozessfähigkeit des gesamten Messprozesses einschließlich des Messsystems, die sogenannte Messsystemanalyse.
Messsysteme bestehen nicht nur aus den Geräten, sondern schließen auch menschliche Interaktion und Umweltfaktoren ein. Es ist klar, dass fehlerfreie Messungen grundsätzlich unmöglich sind. Der Begriff der „Messabweichung“ ersetzt hierbei den veralteten Begriffs des „Messfehlers“. Die Messunsicherheit gibt den potenziellen Bereich der Abweichung vom wahren Wert an, und ‚Querempfindlichkeit‘ bezieht sich auf eine unbeabsichtigte Sensibilität des Systems für sekundäre Variablen.
Mögliche Ursachen für Messabweichungen von Messsystemen sind zum einen meist beeinflussbare, systematische Fehler, wie z. B.
- Messgerätefehler
- außerhalb der Spezifikation
- Achsneigung
- Indexfehler und Parallaxenfehler
andererseits häufig nicht beeinflussbare, zufällige Fehler wie Luftfeuchtigkeit, Luftunruhe oder thermisches Rauschen.
Offset bezeichnet konstante systematische Messfehler eines Messsystems, Trend oder Drift bezeichnet zunehmende oder abnehmende Messfehler eines Messsystems. Um die Zuverlässigkeit von Messungen und Messsystemen zu gewährleisten, werden im Qualitätsmanagement Praktiken wie wiederholte Kalibrierungen, Justierungen und Überwachungen von Messsystemen etabliert.
Eine Möglichkeit ein Messsystem zu verifizieren ist die Messsystemanalyse Verfahren 2. Nachdem man das Messsystem validiert hat wird es freigegeben und kann anschließend für Messaufgaben verwendet werden.
Im Vorfeld der Qualifizierung des Messsystems wird das Messmittel über das MSA Verfahren 1 qualifiziert.