計測関連用語集

TechEyesOnlineの用語集です。
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FRA(えふあーるえー)

(Frequency Response Analyzer) 日本語では「周波数特性分析器」。その略号。正弦波信号を被測定物に与えて、その周波数応答(利得・位相)を、ノイズ除去特性に優れたディジタルフーリエ演算方式により高精度に測定する装置。正弦波の発振器とオシロスコープで行うゲインーフェーズ特性が1台で測定できる。正弦波周波数を可変(自動的にスイープ)させてゲインーフェーズ特性のグラフ(カーブ)を得る。特長は広いダイナミックレンジによる高精度な測定と、超低周波数の測定が可能であること。「低周波のネットワークアナライザ」と称されることもある。電源やモータ・サーボ回路の評価に使われる。フィードバック技術を応用した測定器で、エヌエフ回路設計ブロックの製品が有名。複数のモデルをラインアップしている。形名はその名のとおり、FRA50xxやFRA516xx。最近は「インピーダンス/ゲイン・フェーズアナライザ」などインピーダンスアナライザを称したモデルも発売している。余談だが、同社は古くからLCRメータを製品化している。インピーダンス測定に多くのノウハウがあるようで、インピーダンス計測のセミナーを活発に開催している(2020年現在)。LCRメータは低周波から高周波まで業界標準はキーサイト・テクノロジーである。1980年頃に国産メーカが参入したが(たとえば安藤電気のAG-4000シリーズなど)、測定周波数は数百kHzまでの製品しかなく、MHzモデルはキーサイトの牙城が守られた。ただし、2010年代以降、電子部品メーカの生産ライン向けLCRメータでシェアを伸ばした日置電機がラインアップを増やし、現在はMHzオーダの製品も日置電機がメインプレーヤになった(つまり現在の国内LCRメータ/インピーダンスアナライザ市場は標準器はキーサイト、汎用器は日置電機、の2社に収斂した)。そんな中、エヌエフはずっとLCRメータを1モデル作り続け、撤退しなかった。2019年5月に発売されたインピーダンスアナライザZA57630は最高測定周波数36MHzである。

FR2(えふあーるつー)

5Gの周波数帯域は、4G以前から使ってきた6 GHz以下(FR1:Frequency Range1)と24 GHzからミリ波を含むFR2の2つがある。

FEM(えふいーえむ)

(Finite Element Method)日本語では「有限要素法」。数値解析手法の一種。電磁波の伝搬の解析や、流体力学に応用される。ひずみ測定の国内トップベンダー株式会社共和電業ではFEMというと、ひずみ量がどの部位にどの位あるかを色のついた画像で解析できるツールをさしている。

FETプローブ(えふいーてぃーぷろーぶ)

主にオシロスコープ と併用されるアクセサリ。入力容量が小さいため高い周波数を測定出来る電圧プローブ。(=アクティブプローブ、能動プローブ) オシロスコープ本体によっては電源が必要となったり、使用出来るオシロスコープ本体が限られたりする。FET=Field Effect Transistor の略。

FA(えふえー)

(Factory Automation)工場をコンピュータで自動化することや、自動化の機器(設備)のこと。日本の大手FAメーカは、三菱電機、オムロン、ファナック、SMC(空気圧機器で世界シェア40%)、ダイフク(搬送機器)、安川電機、ハーモニック・ドライブ・システムズなど。1990年頃に日本市場でNo1だったNECのパソコン、PC-9800シリーズはオフィスやコンシューマ向けで、工場用途には「FC-9800」という形名のシリーズがあった。

FA-M3(えふえーえむさん)

横河電機のPLC(プログラマブルロジックコントローラ)の通称。現在の現役モデルは「FA-M3V(シリーズV)」(2021/8/1現在)。モジュール型で、CPU、電源、I/O、I/Fなど様々なモジュール製品の組み合わせで構成される。形名はF3XXYY-YX(XX:アルファベット大文字2つ、YY:数字2桁)、たとえばF3SP76-7SシーケンスCPUモジュールなど。同社HPでは「プログラマブルコントローラ」と表記されている。

FSK(えふえすけー)

(Frequency Shift Keying)日本語では「周波数偏移変調」だがFSKという表記の方が良く使われている。「周波数シフトキーイング」とも呼ばれる。周波数を変えることで情報を伝達する変調方式。無線通信がデジタル化されて、デジタル変調方式がいくつも考案された中の1つ。アナログ変調のFM(Frequency Modulation、周波数変調)のデジタル変調版。

FFT(えふえふてぃー)

Fast Fourier Transform の略 (=高速フーリエ変換)。

FFTアナライザ(えふえふてぃーあならいざ)

信号波形を高速フーリエ変換(FFT)し、横軸を周波数、縦軸をレベルとして表示する測定器。主に音響・振動などの低周波数信号の解析に使用される。周波数成分ごとのパワーを測定する測定器だが、スペクトラムアナライザとは原理も用途も異なる。FFTアナライザはDC~100kHz程度の周波数解析が得意。スペアナはDCから測定可能な機種はほとんど無く低周波は苦手、RF帯域の周波数測定に使われる。

FFP(えふえふぴー)

(Far Field Pattern)半導体レーザーの出力光はビーム断面が楕円錐状に拡がっていく。ビーム形状は出力端近傍と数cm離れた場所で異なり、近傍をNFP(Near Field Pattern)、離れた場所をFFPと呼ぶ。

FMT(えふえむてぃー)

(Frequency Mask Triger)「周波数マスク・トリガ」の略記。(2009年9月発行のテクトロニクスの冊子「リアルタイム・スペクトラム解析のすべて」より)

FM変調(えふえむへんちょう)

「周波数変調(Frequency Modulation)」をFMと略記する。周波数変調よりもFMという表記の方が多く使われている。搬送波に対して変調信号の変化に合わせて周波数(f)を変化させるアナログの変調方式。FMはラジオ放送で良く知られている。AM(振幅変調)ほど送受信回路は簡単ではないが、音質の良い音楽をFM放送は受信することができる。FMというとFM放送の略記の意味もあるので、本解説ではタイトルを「FM変調」とした。

FC(えふしー)

(Fuel Cell) 燃料電池。水素と酸素(空気)を供給し電力を得る、一種の発電機。アルカリ型(AFC)、リン酸型(PAFC)、溶融炭酸塩型(MCFC)、固体高分子型(PEFC)、固体酸化物型(SOFC)などの形式がある。近年、自動車、携帯電子機器の電源や、家庭用コジェネレーションシステム固体高分子型、次世代の燃料電池として固体酸化物型の研究開発が活発に行われている。(菊水電子工業の製品総合カタログ・用語集より)

FG(えふじー)

2つ意味がある。1.Function Generator の略記。ファンクションジェネレータ。信号発生器(SG)は主に正弦波を高精度に出力できるが、正弦波だけでなく、三角波、方形波(短形波)など多くの波形信号を出せる発生器をFGと呼ぶ。SGはRF(高周波)、FGは低周波という使い分けがあるが、論文によってはFGとSGの使い分けは厳密ではない。本用語集ではFGはカテゴリー「信号発生器(汎用)」に区分している。FGは正弦波以外のいろいろな波形を出力できるだけでなく、プログラムによってより複雑に変化する波形信号の作成も可能である(FGの国産代表メーカ、エヌエフ回路設計ブロックの製品など)。最近は任意波形発生器(AWG)の機能を持つFGも出現している。AWGというとテクトロニクスのモデルが有名で高速無線通信MIMOなどの評価に使われているが、岩崎通信機が2020年に発売したFGの新製品SG-42xxシリーズの品名は「任意波形/ファンクション・ジェネレータ」である。当サイトはFGとAWGを別カテゴリーにして登録しているが、今後は両者は1つになる傾向が伺える(FGのAWG化、AWG機能の獲得)。2.Frame Groundの略記。フレームグランド。フレーム接地。計測器に限らず、電気機器の筐体(フレーム)の電圧をグランドに合わせて、感電事故を防止すること。家電製品の洗濯機は水回りで使用するので、電源コンセントにはアース線を必ず接続している。これがFG(フレーム接地)である。

FCコネクタ(えふしーこねくた)

光通信に使われる代表的なコネクタ。単芯で、コネクタ外観は丸型、嵌合後に外側を回して固定する(締める)。1980年にNTTが基幹通信網に光を導入した際にすでにあり、当時はFCコネクタがほぼ代表的なコネクタだった。現在もそれは続いているが後に開発されたSCコネクタを現在は標準にしている機器も多い。NTTの機器は長らくFCコネクタだったため現存している面もあるが、現在広く普及している光コネクタである。

FDA(えふでーえー)

(Food and Drug Administration)アメリカ食品医薬品局。日本の厚生労働省に相当する政府機関。

f特(えふとく)

周波数特性の略称。周波数(Frequency)は電気記号では「f」と略記される。ある物理量が周波数によってどのように変化するかを示したもの。グラフは横軸はfで縦軸は各種の物理量になる。利得(電圧や電力をdBで示したもの)が縦軸になることが多い。工学系の学生は実験で計測したデータを対数グラフにプロットしてf特のグラフを作成する。横軸の目盛りは対数(log)のことが多い。計測器だけでなくオーディオ機器(アンプやスピーカ)の性能を示すカタログにもごく普通にf特のグラフが表記されている。

FPA(えふぴーえー)

(Focal Plane Arrays)非接触温度計(放射温度計、サーモグラフィー)に使われている。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」には次のようにある。「多素子型センサの一種で、2次元センサのこと。受光部が面全体であるため、単素子型や多素子(1次元アレイ)のものに比べカメラ内部にミラーを用いた機械的走査部を必要としない。近年、カメラの小型化などから多くのセンサがFPAへと移行している。」参考用語:UFPA。

FPGA(えふぴーじーえー)

(Field Programmable Gate Array) 直訳すると「現場で書き換え可能なゲートアレイ(論理ゲートをアレイ上に敷き詰めたLSI)」。論理回路の設計を間違えても、現場ですぐに修正できるLSI。「購入後に使用者がロジック回路の構成を設定できる集積回であるPLD(プログラマブルロジックデバイス)」の一種。現場で即、修正できるという特徴のためにPLDといえばFPGAといわれている。Altera(アルテラ)とXilinx(ザイリンクス)が2大FPGAメーカだが、それぞれIntel(インテル、言わずと知れたCPUチップのNo.1メーカ)とAMD(Advanced Micro Devices、インテルなどのCPUの大手サードパーティ)が買収した。CPU(マイクロプロセッサ)、GPU(Graphics Processing Unit、画像処理を担うCPU)、FPGAの3種類はいまや主要なロジックデバイスとなった。世界的な大手CPUメーカ2社(インテル、AMD)は2015年~2020年に相次いでFPGAを傘下に収め、半導体デバイスメーカとして覇権を握ろうとしている。逆にGPUのNo.1メーカであるNVIDIA(エヌビディア)はArm(アーム、携帯機器の組込み用マイコンとして世界でもっとも多く採用されたCPU)社を日本のソフトバンクから買い取ったニュースは記憶に新しいが、2020年にネットワーク向けFPGAに強いMellanox Technologies社を買収し、こちらもCPU、GPU、FPGAを揃えてインテルとAMDに伍する構えである。

FVコンバータ(えふぶいこんばーた)

周波数(Frequency)を電圧(Voltage)に変換する機器。