計測関連用語集

TechEyesOnlineの用語集です。
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整流(せいりゅう)

(rectification)交流を直流に変換すること。電流を一方向にしか流さない素子であるダイオードなどの半導体を使って整流器をつくる。整流器は AC-DCコンバータである。ダイオードなどの整流素子で、電流の流れる方向を順方向、流れない方向を逆方向とよぶ。交流はプラスとマイナスが一定周期で変化する。プラスの信号だけを通過させるのを半波整流、マイナスの交流信号もプラスの信号にするのを全波整流という。全波整流の回路は4つのダイオードを使いブリッジを構成してつくる。

整流器(せいりゅうき)

交流を直流に変える装置のこと。

赤外検出素子(せきがいけんしゅつそし)

赤外線を検出するセンサのこと。日本アビオニクス株式会社の「赤外線や工業計測器に関する用語」には「赤外検出素子:物体からの放射エネルギーを電気信号に変換する電気部品」とある。近年の赤外線検出素子の進歩は、サーモグラフィー(熱画像計測器)の小型化、精度向上、低価格化を進めた。サーモグラフィーはこの10年で産業界や一般・民間製品へ普及した。さらに2020年からの新型コロナウイルスの感染対策では、空港や会場の入口で検査を行うサーマルカメラ(検温・体温測定装置)の設置が進んだ。

赤外線(せきがいせん)

(infrared) 電磁波の波長区分では、可視光より長く電波(ミリ波)より短い0.7μm~1mm(周波数3THz~400THz)あたりを指している。 可視光で最も周波数の低い(波長の長い)光は赤色である。可視光の赤色の外側なので日本語では赤外線と呼ぶ。英語では「周波数が赤の下」ということで「infra(下の)red(赤)」からinfraredと呼ばれ、infraとredをとってIRと略記される。可視光に近い順番に「近赤外線」(NIR:Near Infrared、約0.76〜1.5μm)、「中赤外線」(MIR:Mid-Infrared、約1.5〜5.6μm)、「遠赤外線」(FIR:Far Infrared、約5.6〜1000μm)という呼称もある(※)。 物体は温度に応じた強さの赤外線を発するので、赤外線センサを利用したサーモグラフィ(非接触の温度計)がある。また赤外線は近距離通信として、家電製品のリモコンにも使われている。サーモグラフィは赤外線の放射エネルギーを検知して温度に換算するので、赤外線放射温度計や放射温度計と呼ばれる。サーモグラフィの国産代表メーカである日本アビオニクス株式会社の「赤外線や工業計測器に関する用語」では次の解説がある。「赤外線は波長が可視光の波長よりも長く、およそ1mm(1000μm)よりも短い電磁波。赤外線画像装置(※※)では、一般に大気の吸収の影響の小さい3〜5μmおよび8〜12μmの波長のものが用いられることが多い。」(※※ 熱画像計測装置、いわゆるサーモグラフィ) 可視光で赤色と反対に周波数が高い(波長が短い)紫色よりも短い波長で、X線より長い範囲を紫外線というが、英語では「周波数が紫より高い(超える)」ということで「ultra(超える)violet(紫)」、UVと呼称されている。IRやUVのinfraやultraは英語の言い方だが、UVは一般に広く知られる日本語になり、IRも赤外線関係者にはお馴染みの日本語である。 余談だが、通信用途で実用化された光ファイバは、3つの波長(0.85μm、1.31μm、1.55μm)が信号の伝送損失が少ないという特性を持っている。そのためこの3波長のいずれかのレーザー光を使って光ファイバ通信は行われている。電波の波長による分類だとこれは中赤外線なのだが、通信の分野では赤外線とはいわず、レーザーや光と表現される。自然界にある赤外線ではなく人工的につくったレーザー光を使うためである。重要なインフラとして世界中の基幹通信網の土台となっている光通信は特殊な専門分野である。 (※)赤外線の分類は文献によって波長が様々で、近赤外0.76〜2.5μm、中赤外2.5〜4.0μm。遠赤外4.0〜1000μmや、近赤外0.76〜3μm、中赤外3〜40μm。遠赤外40〜1000μmなどがある。波長数μm以下を近赤外,波長25μm以上を遠赤外(その間を中間赤外)と呼んだり、波長25μm、30μm、50μmを境として、それ以上を遠赤外線、以下を近赤外線と呼称していることもある。

赤外線カメラ(せきがいせんかめら)

対象物から自然に放射されている赤外線を検出して、映像として見るカメラ。

赤外線測定器(せきがいせんそくていき)

赤外線関連の測定器はたくさんあるが、筆頭は赤外線の放射エネルギーを利用した非接触温度計で、サーモグラフィや熱画像計測装置、サーマルカメラなどの各種呼称がある。赤外線カメラという呼称もあり、2020年初頭から大流行した新型コロナウイルス(COVID-19)によって、体温測定をする機器が国内で爆発的に普及した。 赤外線を使った分光機器もあり、分光放射測定器を赤外線測定器に掲載しているECサイトもある。色彩計も赤外線測定器の1種に分類されるときがある。赤外線の透過率の測定器や、赤外線レンズの評価装置を紹介するWebサイトもある。このように赤外線測定器は広範である。

赤外線放射温度計(せきがいせんほうしゃおんどけい)

物体から放射される赤外線の強度を測定することで、物体の温度を測定する温度計。略して「放射温度計」とよばれることが多い(赤外放射温度計という表現もある)。 物体から放射される赤外線(熱)を赤外線センサで捉えて、温度に換算して表示する。物体表面の温度を非接触で測定できるので、接触式の温度計より速く、簡便に測定できるが、使い方には制約もある(接触式温度計は、熱伝導によって測定対象とセンサが同じ温度になるのに一定の時間が必要)。放射温度計で、画像表示機能によって、ある範囲の場所(空間)の温度分布(2次元)を色で表現できるものを「サーモグラフィ(またはサーマルカメラ)」とよぶ。サーモグラフィは放射温度計の1区分と説明されたり、2つは別カテゴリーであったりする。温度の計測器メーカによっては「サーモグラフィ」を「熱画像計測装置」のような名称で「放射温度計」と別分類にしていることもある。2つは同じ測定原理(赤外線による非接触の温度計)だが、一般には放射温度計というと1点の温度を測定してデジタル表示するもの、サーモグラフィ(サーマルカメラ)というと温度分布を色で画像表示するもの、と解釈される(メーカによっては違う場合がある)。

積算電力量計(せきさんでんりょくりょうけい)

電気の総量値(積算値)を測定する電力計。積算電力計とも呼ばれる。通常は一般家庭の屋外に設置されている電力メータをさしている。計測器である電力計と同じく電力を測定しているが、電子計測器の範疇ではない。設置された電力の測定・表示機器であるため、電力関連の機器といえる。圧力を測定する計測器である圧力計と、工場に設置されて圧力値を表示しているアナログ圧力計の関係と同じといえる。なので、計測器としての電力計(メーカは横河計測や日置電機)と積算電力量計(メーカは大崎電機や富士電機、東芝など重電機器メーカ)は、用途もメーカも異なる。

積雪計(せきせつけい)

積雪を計る気象観測機器の1つ。構造的には距離計といえる。上部の測定部と雪面との間の距離を測ることで積雪の深さを求める。測定部にはレーザーや超音波の送信部と受信部がある。日本では気象業務法などの法令により、公共的な気象観測における積雪の観測手段を「雪量計」として規定している。 雨量計に次ぐ、代表的な気象観測機器だが、いわゆる電気計測器メーカはつくっていない。気象観測機器の専業メーがラインアップしている。

石炭火力発電所(せきたんかりょくはつでんしょ)

現在の日本の火力発電所は石油(やLNGガス)が主力だが、まだ古い時代の石炭発電所(石炭発電や石炭火力と略記される)が多くある。東日本大震災(2011年3月11日)以降の原発の停止分を補うため、老朽化して停止していた石炭発電も稼働を余儀なくされた。 日本の三菱重工などは世界に誇れるCO2の少ない火力発電施設をつくる優れた技術がある。政府はエネルギー基本政策に基づき石炭発電を輸出する企業を支援することを2018年に閣議決定して、インフラ輸出の柱の1つにしてきた。ただし、温暖化ガス抑制の機運の中でCO2を排出する火力発電所は世界的に減少方向にある。2020年に発足した菅(すが)内閣は脱炭素を政策にしているため、石炭発電の輸出支援の新規案件の全面停止を決定し、方針転換となった。脱炭素が遅れている日本には、地球温暖化対策を推進する国連から「石炭発電は2040年までに全廃する」ような要望もでた。2021年11月のCOP26(第26回国連気候変動枠組み条約締約国会議)では石炭火力発電所の段階的削減に日本は合意した。経済成長している東南アジアでは火力発電の新設があり、日本企業は大きなビジネスをしているが、現地政府の政策変更によって、重工メーカや商社の売上は激減した。 火力発電所の保守には計測器が使われている。石炭火力発電所が再生可能エネルギー(太陽光や風力の発電所)に置き換わっていくと、使用される保守用の計測器もモデルが変わっていくが、メガー(絶縁抵抗計)やテスタなどは引き続き使用される。 ロシアのウクライナ侵攻(2022年2月勃発)によって、世界中のエネルギー政策は一変した。脱原発、カーボンゼロを標榜していたドイツは、経済安全保障としてロシア産のガスに依存しないために、火力発電所の完全廃止を撤回し、一部の火力発電所を温存する方向で検討を始めた。「日本は高効率の(CO2排出量が少ない)火力発電所の技術があるので、それを輸出することは、インドなどの非効率な火力発電所を置きかえてCO2削減に貢献する方策である」という意見も出ている。 稼働させてきた老朽火力発電所の廃止などにより、2022/3/22に「需給ひっ迫警報」が経済産業省から発令されるなど、日本の安定的な電力供給について、岸田内閣の長期的なエネルギー政策が期待される。

積分型A/D変換器(せきぶんがたえーでぃーへんかんき)

デジタルマルチメータ(DMM)に広く採用されているA/D変換器(表記はA/D、A-D、ADなどがある)。日本アビオニクス株式会社の「赤外線や工業計測器に関する用語」には次の解説がある。「入力アナログ電圧に比較した周波数パルスを発生させ、これを一定時間だけカウントする。その結果をA/D出力値とする。商用電源を基とするノイズに強く、比較的低速なサンプリング用として広く使われる。」参考用語:逐次変換型A/D変換器

セキュアブート(せきゅあぶーと)

(Secure Boot)コンピュータの起動(Boot)時に、デジタル署名されていないソフトウェアを実行しないようにする技術。OSの起動よりも早く実行され、署名が不正であったり、署名されていないプログラムに置き換わっていた場合は、その場で動作を停止する。これによりコンピュータをより安全に起動させることが可能となる。(東亜エレクトロニクス株式会社 フラッシュサポートグループカンパニーの「書込みやプログラマに関する用語集」より)

CES(せす)

(Consumer Electronics Show) 毎年米国で開催される、世界最大のデジタル関連の展示会。CES2023は米国ネバダ州ラスベガス市で1月5日~8日(現地時間)に開催された。読み方は「シーイーエス」もある。日本の展示会に同じものはないが、あえていうとCEATEC(シーテック、旧エレクトロニクスショー)であろうか(日本のメデイア、日刊工業新聞などが両者を比べて論評している)。

絶縁型オシロスコープ(ぜつえんがたおしろすこーぷ)

(isolated type oscilloscope) 信号の入力部が絶縁入力仕様のオシロスコープ(オシロ)。「絶縁入力オシロ」とも呼ばれるが、品名からは判別ができない。オシロの分類として「絶縁型オシロ」という名称が正式にあるわけではない(※)。 オシロにプローブを接続する際に注意すべき最も大事なことはグランドである。周波数帯域が高くないレコーダやデータロガーなどは絶縁入力が基本(標準仕様)だが、通常のオシロは非絶縁である。プローブの入力グランドは共通で、シャーシ(計測器本体の筐体)に接続されている。電源プラグが適切にコンセントに接続されていればシャーシは大地グランドにつながる。つまり接続されたプローブのグランドはすべて共通でグランドにつながる。たとえば商用電源(AC100V)をオシロスコープで測定しようとしてプローブを接続したらショートして、ブレーカが落ちる、機器が壊れる、プローブが熔ける、というような事故が起きる可能性がある。そのため、フローティング電圧の測定には、絶縁型オシロや差動 プローブが使用される。 屋外での使用を想定したハンドヘルドの縦型モデルに絶縁型オシロが多く、フルークの190やテクトロニクスのTHS3000がある。現場用の可搬型測定器は大手以外の多くのメーカがあり、海外メーカのSiglent(シグレント、中華系オシロスコープの計測器メーカ)などもラインアップがある。テクトロニクスにはポータブルサイズの絶縁型オシロとしてTPS2000シリーズがある。TPS2000の特長は「フローティング測定のために設計された、グランド間およびチャンネル間が絶縁されたオシロで、標準でバッテリが付属しているため屋外でのアプリケーションにも使用可能」とある。 横河計測のスコープコーダ(DL850、DL950、DL350など)をTPS2000の同等品として絶縁型オシロとみなす向きもあるが、スコープコーダはレコーダ(DAQ)なので解釈はわかれる(形名は同社のオシロと同じDL(デイーエル)ではあるが)。 テクトロニクスとフルークは2007年から親会社が同じである(持ち株会社、フォーティブ)。両社は日本では同じ場所(品川のビルの同フロア)にいる。テクトロニクスの会社名は「株式会社テクトロニクス&フルーク テクトロニクス社」になった(2022年1月現在)。THS3000やTPS2000はすでに生産中止で、後継品はない(2023年7月現在)。絶縁型オシロはフルークがラインアップしている。テクトロニクスはフルークと重複するモデルを避けているわけではなく、絶縁型オシロの新製品を開発するだけの市場規模が見込めないと判断していると思われる(オシロのプローブで絶縁対策を施した光アイソレーションプローブは、注力してラインアップしている)。前述のスコープコーダはTPS2000と基本仕様はほとんど変わらないが、実態は(日置電機のメモリハイコーダのような)メモリレコーダで、オシロではない(筆者の解釈)。 オシロの種類の中で大きな売上を占める広帯域オシロスコープ、別名高速オシロも品名などの名称には全く表記されず、カタログで仕様を確認しないとわからない。この点がサンプリングオシロスコープなどと異なる。どういう基準で品名が命名されるかはメーカの自由(メーカの内部基準)であり、ユーザも含めた外部の計測器関係者には謎である。オシロの品名の命名基準(メーカの深慮遠謀)をご存じの方はぜひご教授ください。 計測器情報:横河計測のスコープコーダ

絶縁・接地抵抗計(ぜつえんせっちていこうけい)

ハンドヘルドの現場測定器である、クランプ、絶縁抵抗計(メガー)、接地抵抗計(アース)の3つが主力製品である共立電気計器には「メガーとアースが1つになったオールインワン測定器」というキャッチコピーで、絶縁抵抗と接地抵抗の両方が測定できるMODEL6000シリーズがある。アナログ表示のMODEL6017/6018とデジタル表示のKEW6022/6023、さらにPV絶縁 に対応したKEW6024PVの5機種がHPに掲載されている(2022年9月現在)。

絶縁増幅器(ぜつえんぞうふくき)

接続される2つの回路の間に、互いの回路が干渉し合わないようにするために挿入するアンプ。(=アイソレーションアンプ)

絶縁抵抗(ぜつえんていこう)

電気機器や電路の絶縁状態を表すもので保安管理上重要な測定項目の一つ。電気機器や電路の絶縁状態を調べるには、活線の場合、漏洩電流計による方法もあるが、一般には電気機器や電路の使用を停止し、絶縁抵抗計で測定する。(共立電気計器株式会社の用語集より)

絶縁抵抗計(ぜつえんていこうけい)

(insulation resistance meter) 絶縁抵抗(高い値の抵抗)を測定するものだが、大きく2種類ある。まずメガーについて説明する。電力回路の絶縁抵抗試験に使われる保守点検用の測定器。俗称で「メガー」と呼ばれる。屋外で使う現場測定器なので、ハンドヘルド(ハンディ)の形状しかない。アナログ式とデジタル式がある。抵抗測定器の代表はデジタルマルチメータ(DMM)だが、絶縁抵抗計は内部に高電圧の発生回路を内蔵している点が大きな違い。DMMがDUTに与えるのは2~9V程度だが、絶縁抵抗計は25~1000Vを印加できる。火災や漏電事故を防止するために、だいたい1MΩ(メグオーム)以上の高抵抗を測定して、電気機器の絶縁状態をチェックする。多くの計測器がアナログ(指針式)からデジタル(数値表示)に変わっていく中で、メガーはいまだにアナログ式が圧倒的に多い。正確な抵抗値を測定するのではなく、針の振れ具合を目視して絶縁の良否判定をするほうが効率的に検査ができるためである。ただし、デジタル式ではLED表示を指針のかわりにしたり、ブザー音の強弱で抵抗値を知らせることができるなど、少しづつデジタルが広まっている。若い作業員はデジタルに違和感がない傾向がある。市場で使われているのはまだアナログが多いが、今後デジタルに入れ替わっていく傾向である。抵抗を測定しているので当サイトではカテゴリー「回路素子」に分類しているが、絶縁の試験(点検)に使われる、可搬型の現場測定器であるため、LCRメータなどとはアプリケーションがまったく異なる。メーカでは共立電気計器が世界中に輸出をしている。日本では日置電機や三和計器という現場測定器を多くラインアップしているメーカのシェアが高い。 もうひとつ、ハンドヘルドではなくベンチトップのIRメータやエレクトロメータも絶縁抵抗を測定する。IRはInsulation Resistance(絶縁抵抗)の略記で、IR メータは「絶縁抵抗 計測器」(絶縁抵抗計)である。エレクトロメータは電荷や電流などの小さな電気量を測定するものだが、微少電流の測定は高抵抗(絶縁抵抗)の測定と原理が同じである。エレクトロメータは絶縁抵抗測定ができるが、最近はIRメータという名称がでてきていて、従来の微少電流より絶縁抵抗にスポットがあたり始めている。絶縁抵抗計といえばメガーを指していることが多かったが、今後はIRメータを指している場合も増えると推定される。日置電機の絶縁抵抗計の形名はIR3455など、頭のアルファベットはIRである。

絶縁抵抗試験(ぜつえんていこうしけん)

電気製品や部品の電気的絶縁部分が取り扱う電圧に対して、十分な電気抵抗があるかを評価する試験。(菊水電子工業の製品総合カタログ・用語集より)

絶縁トランス(ぜつえんとらんす)

入力と出力が分離しており電気的に絶縁状態にある変圧器。(=アイソレーショントランス)