計測関連用語集

TechEyesOnlineの用語集です。
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掃引(そういん)

(sweep) 測定値を画面にグラフ表示する計測器では、波形を描画していくこと。掃引信号発生器は周波数をある範囲で下から上に一定時間で変えていく可変信号発生器で、周波数を安定的に可変することを掃引と呼んでいる。RFやマイクロ波、ミリ波では可変信号発生器をスイーパというが、波長の測定器である光スペクトラムアナライザ(光スペアナ)と併用される波長可変光源は別名 チューナブルレーザー光源といい、スイーパではない。sweepでなくtunableというのは、光源の発信波長(LDの中心波長)を調整できる、という意味である。実態は波長を下から上へ可変(掃引)して、光スペアナで波長特性を測定するので、無線通信のスイーパ(掃引信号発生器)と同じ使い方である。「それならtunableといわずに無線と同じくsweeperといってほしい」と計測器初心者の声が聞こえてくるが、機種群(カテゴリー)によって(同じことでも)異なる表現や用語を使うことが多い(まったく計測器は知っている人達だけのニッチな世界である)。 テクトロニクスの冊子「オシロスコープのすべて」(2017年発行)では「掃引:オシロスコープの電子ビームが、CRTディスプレイ上を水平方向に左から右へ移動すること」と解説されている。オシロスコープ(オシロ)も水平軸(時間軸)を掃引していて、最近のモデルは波形更新レートや波形取込レートなどの性能をPRしている。掃引時間と波形更新(取込)レートは定義が異なる。 現在のオシロはCRTを使っていないので、上記の説明はアナログオシロスコープについてである。掃引の説明として「電位を時間に対して振ることにより波形を描画していくこと。一定速度で上昇する電圧によって輝点を左から右へ移動させること。」などがあるが、これは老舗の計測器であるオシロをイメージした解説といえる。掃引の意味には「図形(グラフ)を描画する、輝点を移動する」ことも含まれるが、それは時間とは限らないし、掃引信号発生器は描画していない。 sweepの意味は「掃く」。ほうきで掃くように左から右に波形が現れたり、 周波数が下から上に変化したりすることをsweepと呼称し、日本語では「掃引」という熟語をあてた。

掃引時間(そういんじかん)

オシロスコープ(オシロ)やスペクトラムアナライザ(スペアナ)などの波形表示をする計測器で、表示画面を1回表示しきる時間(表示画面を1回、描画する時間)。掃引速度とも呼ぶ。計測器の表示では「SWP」と表記されることが多い。 スペアナの説明で「掃引時間は、スタート周波数からストップ周波数まで掃引するのに必要な秒数で、指定できる」と記載されているモデルがある(スタートは画面の左端でストップは右端になるので、画面を1回描画する時間である)。このように掃引時間は可変(設定)できることが多い(遅延掃引の機能があるオシロには主掃引、遅延掃引の2つがある)。 またオシロの説明で「掃引時間とは、ブラウン管面上で輝点を水平方向に1div(division、ディビジョン)移動させる時間のこと」という説明を発見した。1divは横軸の1目盛り(約1cm)で、たとえば水平軸を20ns(ナノ秒)に設定すると、1divが20nsで波形表示する。通常のベンチトップのオシロは横軸が10divあるので、「掃引時間は1divを描画する時間」ならば、画面の左から右まで1回表示するのに掃引時間の10倍かかることになる。前述の掃引時間とは「1divを何秒に設定するか」、つまり横軸の表示時間の設定のことをいっていると推測される。メーカによって「掃引時間」の定義が違っている例といえるが、通常は前述のスペアナの例のように画面を1回描画する時間のことである。

掃引速度(そういんそくど)

測定値を画面にグラフ表示する計測器で、横軸の描画速度のこと。オシロスコープでは時間軸、スペクトラムアナライザでは周波数、光スペクトラムアナライザでは波長。 別名:掃引時間。略記:SWP

相互変調歪み(そうごへんちょうひずみ)

(Inter-modulation distortion) 周波数の多重化に伴い、デバイスや通信システムに近接した基本波を通すことが多くなってきた。この場合デバイスや通信システムにおける非直線性により、近接する基本波同士あるいは基本波の高調波と基本波の間で高調波歪みが発生し、これを相互変調歪みという。特に、2つの近接した基本波を通した場合に一方の基本波と他方の基本波の2次高調波との間で発生する高調波歪みを「3次相互変調歪み」といい、基本波の近傍に現れるためにフィルタで除去できず、デバイスや通信システムを評価する重要なパラメータとなる。「歪」は「ひずみ」と表記されることもあるが、この用語では「歪み」と記載されることが多い。

送信機(そうしんき)

(transmitter)信号を送信する機器のこと。部品から装置まで多様。アンテナは送信機と受信機の両方に使われる。別名:トランスミッタ

増幅器(ぞうふくき)

小さい電圧信号を大きく(増幅)する機器。 「アンプ」と表現されることも多い。高電圧対応の電力増幅器や高周波対応のプリアンプなどがある。

ソースマッチング(そーすまっちんぐ)

(Source matching) 信号源(ソース)と伝送線路とのインピーダンス整合をとること。

ソースミスマッチ誤差(そーすみすまっちごさ)

(Source mismatching error) 信号源(ソース)と伝送線路とのインピーダンス不整合による誤差をいう。ネットワークアナライザによる測定においても生じる測定誤差で、送信側ポートにおいてDUTからの反射信号が信号源部で反射してDUTに再入射することに起因する誤差である。事前に送信側ポートに標準器(ショート端やオープン端)を接続し、補正することができる。

側波帯(そくはたい)

(Side band) 搬送波(周波数: fc )に対して、f1~f2の周波数帯を持った信号波(ベースバンドという)で振幅変調(AM変調)すると、搬送波を中心として、これより低い周波数成分fc-(f1~f2)と、これより高い成分fc+(f1~f2)が生ずる。これを側波帯という。下図のように搬送波より低い方を下側波帯(LSB: Lower Side Band)、搬送波より高いほうを上側波帯(USB: Upper side Band)という。2つの測波帯を含む周波数帯域(fc-f1~fc+f1)がこの通信で使用される占有帯域幅となる。 参考用語:側波帯雑音、帯域、キャリア

側波帯雑音(そくはたいざつおん)

(Side band noise) 発振器の出力信号において、その中心周波数の極く近傍で位相の“揺らぎ”によって発生する雑音(位相雑音)。スペクトラムアナライザの局部発振器において、この側波帯雑音が大きいとスペクトラムアナライザの分解能帯域幅(RBW)を十分狭くしても、測定しようとする近傍の信号がこの側波帯雑音に埋もれてしまい、測定不能になることがある。そこでこの側波帯雑音の仕様を、中心周波数から離れた周波数(オフセット周波数)において、1Hzの帯域幅に含まれる雑音レベルで規定している。例えば、≦ -100 dBc/Hz ( ≧ 10 kHz オフセットにおいて) などと表記される。これは、10 kHz 以上離れた周波数においては、側波帯雑音が中心周波数のレベルに比べて 100 dB 以上小さいことを表している。

ソニー・テクトロニクス(そにーてくとろにくす)

(Sony/Tektronix Corporation) テクトロニクス(Tektronix, Inc.)は米国オレゴン州に本社がある、1946年設立の老舗計測器メーカ。オシロスコープ(オシロ)では長らく世界No.1である。1965年にソニーと出資比率50対50の合弁で設立した日本法人がソニー・テクトロニクス株式会社(2002年に合弁解消したので、37年間の会社名)。hp(ヒューレット・パッカード、現キーサイト・テクノロジー)は1963年に横河電機と合弁でYHP(横河ヒューレットパッカード)をつくっている(1998年合弁解消)。高度経済成長の時代(1955年頃~1973年頃)、電子計測器は産業のマザーツールとして最先端のハイテク機器だった。そのため、松下電器は松下通信工業、日立製作所は日立電子、日本電気は安藤電気、など国内の大手電機・通信機器メーカは系列に計測器メーカがあった。電機メーカと計測器メーカは深い関係だった。Tektronixとソニーは同様に戦後すぐの 1946年に設立し、技術優先の思想や商品の独自性という共通する風土があったといわれる。 Tektronixは1946年に世界初のトリガ式オシロスコープ(オシロ)を発明したといわれる(※)。オシロとビデオ関連測定器(TVなどの映像用の信号発生器や波形モニタなど)を多くラインアップした。ソニー・テクトロニクスは1975年に御殿場工場を竣工し、国内で開発・製造を行った。つまり単なる販売店ではなく、AFGなどの信号発生器の事業部(開発部門)が日本にあった時期もある。 2002年に(ソニーとの合弁を解消し)日本テクトロニクスに社名変更。2007年にTektronixが米国の投資会社ダナハー(danaher)の傘下になり、2011年に日本テクトロニクスは(同じくダナハー傘下の)株式会社フルークと合併し、株式会社TFFのテクトロニクス社になる(2016年にダナハーからフォーティブが独立し、現在のTektronixはフォーティブ傘下)。 2012年にはケースレーインスツルメンツ株式会社(データロガーや半導体パラメータアナライザで有名なKEITHLEYの日本法人)と合弁し、会社名は「テクトロニクス社/ケースレーインスツルメンツ社」になる。2019年にTektronixはビデオ事業部をTelestream社に売却して、テレビ・オーディオ測定器から撤退。 2021年には会社名を「株式会社テクトロニクス&フルーク」に変更。Flukeはハンドヘルドのオシロをつくっているが、Tektronixはハンドヘルドの絶縁型オシロのモデルチェンジ(新製品の発売)をしていない。このことは、重複するモデルの調整を2社は行っていることを意味するか否かは不明。日本のケースレーはすでにテクトロニクスと組織が一体になっているが(以下の展示会レポートを参照)、フルークとの融合も今後進むと思われる(2023年4月現在)。 1980年代後半に、オシロをつくっていない大手計測器メーカ(hp、レクロイ、横河電機など)が、“高機能なデジタル化”を切り口にオシロ市場に新規参入しTektronixと競合しているが、いまでもTektronixは世界的なNo.1オシロメーカとして、時代にマッチする新製品を発売し続けている。当サイトが2023年1月に行った読者アンケートでは「使ったことがあるオシロのメーカ」、「好きなオシロメーカ」ともにTektronixがトップである。みんなの投票 第2弾 結果発表 (※)1931年に米国のGeneral Radio社が強制同期式オシロスコープを開発した、など諸説あるので、Tektronix以外に歴史に埋もれた世界初のメーカがあるかもしれない。詳しくは以下記事の「オシロスコープの歴史」を参照されたい。 デジタルオシロスコープの基礎と概要 (第1回)

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