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圧力センサ用語説明

圧力センサ用語説明

注記:下記用語については、弊社独自の表現も含まれるため、センサメーカー共通のものではありません。
よってメーカーごとに、独自の仕様等があるため諸元が異なる場合があります。
応答性→時定数(t63.2)、応答性10~90%(t10-90)、10~100%(t10-100)、精度単位%Full.Scale→%of.span
温度特性→温度係数、温度ドリフト など

SI単位・旧単位の目安早見表・圧力の種類

SI単位・旧単位の目安早見表・圧力の種類

①圧力形式

絶対圧・・・絶対真空(完全な真空)を基準として計測する圧力。単位の後ろに″abs″(absolute)を付けて表されます。
ゲージ圧・・・大気圧(測定場所の周囲圧力)を基準として計測する圧力。センサ内部を大気に開放する機構(大気開放)が必要です。
 弊社製品中ケーブル仕様品では、ケーブル内の大気開放パイプにより行っています。
シールドゲージ圧…基準となる圧力(約1気圧)をセンサ内部に密閉し、その圧力を基準として計測する圧力。大気圧の変化に影響されないため、高圧測定に適しています。
弊社では主に3MPa以上の高圧用製品に使用しています。

② 定格圧力

圧力センサの仕様や性能を保証できる圧力範囲、またはその最大圧力値(フルスケール)。

③ 過大圧力

圧力センサが一時的に加圧されても、永続的な性能変化(ドリフトや損傷)を起こさずに、 定格圧力範囲に戻ったときに仕様・性能を維持できる最大の圧力値。

④ 破壊圧力

圧力センサに瞬間的にでも加わった場合に、電気的または機械的な破壊(測定媒体の流入、外部への漏れ出し、回路の損傷など)が生じる最低圧力値。

⑤ 真空使用圧力

圧力センサを負圧(真空)方向で使用する際に、仕様や性能を保証できる圧力値。
二重ダイアフラム方式の封入液タイプセンサに適用されます。
【封入液の制約】 封入液にシリコーンオイルを使用している場合、オイルの蒸気圧の影響により、 60℃以下の環境で10kPa(abs)より低い圧力(より強い真空)では仕様・性能が保証できません。

⑥ 適用流体

 圧力センサの接液部材質を、劣化や腐食させない測定媒体(流体)。

⑦ 接液部材質

測定流体が直接接触する部分の材質。
ねじ部、フランジ、ダイアフラム、Oリングなどが該当します。

⑧ 封入液(封止液)

ダイアフラムと感圧部(シリコン素子など)の間にある、圧力伝達を目的とした流体。 (隔膜式の場合は、圧力発信器と隔膜との間にある流体を指します。)

⑨ 使用温度範囲

圧力センサの周囲(雰囲気)温度として、仕様や性能を保証できる温度範囲。 
(補償温度範囲外でも動作は可能ですが、仕様・性能は保証されません。)

⑩ 使用限界温度範囲

圧力センサが機械的または電気的に破損・故障を生じない温度範囲。(シール部や絶縁部品の劣化、電子部品の故障などが生じない範囲。)

⑪ 測定媒体温度(接液温度範囲)

圧力センサの接液部に触れる測定媒体の温度として、仕様や性能を保証できる温度範囲。
(使用温度範囲とは区別されます。)

⑫ 使用湿度範囲

圧力センサの仕様や性能を保証できる湿度範囲。
【注意】 急激な温度変化による結露は故障の原因となるため、特に注意が必要です。

⑬ 補償温度範囲

圧力センサの仕様に定められた精度を保証する温度範囲。
【弊社注釈】弊社標準品は0~60℃の範囲で補償しています。

⑭ 保存温度範囲

圧力センサが故障や破損を生じずに保存できる温度範囲。
(無負荷(無通電・無加圧)の状態が前提です。)

⑮ 絶縁抵抗

圧力センサの筐体部(圧力ポートなど)とセンサ回路(信号ケーブル)間の直流抵抗値。

⑯ 耐電圧(絶縁耐力)

圧力センサの筐体部とセンサ回路間に印加しても、絶縁破壊が生じない(耐え得る) 交流電圧の最大値。

⑰ 耐振動性

規定の周波数と振幅の振動を、X・Y・Zの三方向(三軸)に一定時間与えても、仕様や性能が 維持できる能力(範囲)。

⑱ 耐衝撃性

規定の衝撃をX・Zの二方向に一定回数与えても、仕様や性能が維持できる能力(範囲)。

⑲ 電源電圧(動作電源)

圧力センサを動作させるための供給電圧(または電流)。

⑳ 最大印加電流

圧力エレメントに印加できる最大の直流定電流値。

㉑ ブリッジ抵抗

圧力エレメントの入力端子間の抵抗値。
(入出力端子が全て開放された状態で測定されます。)

㉒ 負荷抵抗

圧力センサの出力信号線(外部)に接続可能な抵抗値。

㉓ 直 線 性

理想的な直線と実測値との誤差を表すものです。一般に「直線性」と呼ばれますが、厳密には 非直線性の大きさを示します。
表示方法
基準となる直線
定  義
端末直線表示
  (Terminal-Straight-Line)
オフセット出力(ゼロ点出力)と定格出力(フルスケール出力)を結んだ直線。
この直線からの実測値の最大偏差をスパンに対する百分率で表します。
最小二乗直線表示
(Best-Straight-Line)
測定データ点全体に対して、最小二乗法をを用いて最も近くなるように引いた直線。
この直線からの実測値の最大偏差をスパンにする百分率で表します。
備考:両者の違い
•    端末直線表示 (TSL): ゼロ点とフルスケール点の2点を結ぶため、直線が固定されており、製造時の調整が容易。一般的に最少二乗直線表示よりも数値が大きく(精度が厳しく)出ます。
•    最少二乗直線表示 (BSL): 測定点全体から最適な直線を算出するため、精度が最も良く(数値が小さく)表示される。

1.    Terminal-Straight-Line(TSL)の計算式
(ス    パン/2)+オフセット出力…理想の中点の出力を算出
ス    パン=「定格出力値」-「オフセット出力値」
例:((20.008mA-3.996mA))/2)+3.996=12.002  これは理想(計算値)の中点での出力
 実際の中点での実測値が「12.018」mAだった場合は、  ((実測値-理想値)/スパン)×100 
スパン…出力差(電流出力の場合は「16」)
例:((12.016mA-12.002mA)/16)×100=0.100 %F.S. となる。
2.Best-Straight-Line(BSL)の計算式
一次関数 V=mP+c にて表されますが、ここでは割愛します。

㉔ ヒステリシス

定格圧力内において、圧力を上昇させた場合の出力値と、下降させた場合の出力値の最大差をスパンに対する百分率で表したもの。
((上昇時のオフセット出力)-(下降時のオフセット出力)/スパン)×100
((上昇時の中点出力)-(下降時の中点出力)/スパン)×100

㉕ 繰り返し精度

同一のセンサを同一環境・同一方法で、規定回繰り返し測定したときの出力値のばらつき (最大差または標準偏差)をスパンに対する百分率で表したもの。

㉖ 精 度

圧力センサの総合的な出力誤差を表すもので、「直線性」「ヒステリシス」「繰り返し精度」の 二乗平均(Root Sum Square:RSS)で
算出されます。

㉗ 温度特性

補償温度範囲内で温度が変化した際に生じる出力値の誤差。
 一般的に1℃当たりの変化率(%F.S./℃)で表されます。 
【補足】 25℃の出力値を基準として算出されます。
     (高温側誤差)/測定温度差 および(低温側誤差)/測定温度差
例:高温が60℃で、25℃との誤差が「0.875%FS」の場合、(0.875%FS)/Δ35℃=0.025%FS/℃

㉘ 応答性

圧力が入力されてから、電気信号の出力が所定の割合(通常は最終変化量の90%(t90))に到達する までの時間(応答時間)。
 これは、機械的な遅延(ダイアフラムや封入液の動き)と、電気的な遅延(センサ素子や回路の 時定数)を合わせた総合的な時間として実測されます。

㉙ スパン(SPAN)

定格圧力を印加したときの出力値(定格出力値)から、圧力を印加しないときの出力値(オフセット出力値)を引いた値。
出力の全範囲を示す値です。(連成圧の場合は、最大加圧時の出力値と最大負圧時の出力値の差となります。)
「定格出力値」-「オフセット出力値」
 (連成圧の場合は、「加圧時の出力値」-「負圧時の出力値」となる)
 圧力差も「圧力SAPN」と言うこともある。
 連成圧±50kPaの場合、「+50kPa」-「-50kPa」で圧力SPAN100kPaとなる。

㉚ 取り付け姿勢の影響

圧力センサの取り付け角度(姿勢)が変わることにより生じるオフセット出力値の変化。 (通常、下向き(圧力ポートが下側)を基準とします。封入液を使用しているセンサで、 その重力の影響により発生します。)
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