計器の測定範囲比とは何か

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測定範囲比とは、最大測定範囲と最小測定範囲の比率です。測定範囲の比率が大きいほど、調整の余地も広くなります。そのため、製造条件が変わった際にも、計器を交換することなく送信器の測定範囲を容易に変更できます。また、在庫として保管する計器の数を減らすことができ、管理が容易になり、資金の滞留も防げます。したがって、送信器の測定範囲の比率は非常に重要な技術指標です。 しかし、計器を選ぶ際には、測定範囲の比率が大きいほど計器の性能が良くなるわけではなく、ここには使用範囲という概念もあります。例えば、測定範囲が0～250kPaの圧力変換器の場合、実際に測定される圧力が60kPaのときは、0～100kPaの範囲を選ぶべきであり、この範囲が使用範囲となります。もしこの圧力変換器の測定範囲比が10:1である場合、この圧力変換器の精度（例：0.055%）を保証した状態で選べる最小の使用測定範囲は0～25kPaとなります。この範囲よりも小さい測定範囲（例：0～20kPa）を使用すると、計器の精度は低下し、0.055%を達成できなくなります。一方、0～25kPaから0～250kPaの間の測定範囲（例：0～50kPa）を使用すれば、計器の精度は保証されます。そのため、使用範囲と最大範囲はあまり大きく異なってはならず、そうでないと計器の精度が低下します。 実際、測定範囲比が10:1の計器において、当社の自動制御計器部門では、計器の測定範囲を表す際に、使用する測定範囲の0.1倍を測定範囲の最小値とし、使用する測定範囲そのものを最大値としています（例えば、測定範囲は通常「2.5～25kPa」「10～100kPa」と表記され、「0～25kPa」「0～100kPa」とは表記されません）。計器の専門的な測定範囲は、2.5～25kPaといった形で表されることが多いですが、現場にある計器の目盛りは依然として2.5kPaではなく、0kPaから始まっています。 測定範囲、上下限および量程 各測定用計器には測定範囲があり、これはその計器が規定された精度で測定する被測定変数の範囲です。測定範囲の最小値と最大値はそれぞれ測定下限と測定上限と呼ばれ、略して下限と上限という。計器の測定範囲は、その測定範囲の大きさを表すものであり、測定上限値と測定下限値の代数的な差、つまり測定範囲＝測定上限値－測定下限値である。下限と上限を用いることで、計器の測定範囲を完全に表すことができ、またその測定範囲も決定できる。例えば、温度計の下限値が-50℃で上限値が150℃の場合、その測定範囲は-50℃～150℃と表され、測定範囲の幅は200℃となります。これにより、計器の測定範囲が分かれば、その上下限や測定範囲の幅もわかることがわかります。逆に、計器の測定範囲の幅だけが示されていても、その上下限や測定範囲は特定できません。 トランスミッタの測定範囲比とは、精度要件を満たす状態で測定可能な最大値と最小値の比率のことです。一般的に、測定範囲比が大きくなるほど、測定精度は低下します。伝統的な考え方では、トランスミッターの良し悪しを判断する際には、主にその測定精度、測定範囲比、そして温度／静圧の影響係数が重視されますよね？では、トランスミッターの性能に最も大きな影響を与える要因とは何でしょうか？専門家たちによれば、トランスミッターの精度や測定範囲、温度／静圧の影響係数だけを見ても、そのトランスミッターの全体的な性能を完全には把握できないとのことです。なぜなら、これらの数値は断片的なものであり、どの数値もトランスミッターの総合的な性能を反映していないからです。現在のトランスミッターにおいては、長期的な安定性や信頼性の方がより重要であり、ユーザーが最も気にすべき点もここにあるのです。したがって、測定精度が同等である場合、長期的な安定性と信頼性こそが最も重要な評価基準となります。 一般的に、測定範囲比が大きくなるほど、測定精度は低下します。しかし、近年、マイコンがトランスミッタに内蔵されるようになり、完全なスマートトランスミッタは徐々にこのような技術的制約から解放されつつある。インテリジェント回路は、信号を増幅すると同時にさまざまな補償を行い、干渉信号の影響を低減できます。それでも、一般的には現場で可能な限り測定範囲の移行を大きくしないようにし、最適な膜箱を決定するために、注文する前に測定範囲を明確にしておくべきです。線形性の面では、全範囲にわたる多点補正により、スマートトランスミッタは現場で17点の補正を行うことができます。しかし、修正点が多すぎると現場の作業量が増えるだけでなく、長期的な安定性にも影響を与えます。安定性と信頼性は、トランスミッタの時間ドリフトと温度ドリフトによって決まります。技術や製造工程が優れたスマート製品は、一般的に1年間でのフルスケール精度のドリフトを±0.1％以内に抑えることができる。また、温度が-40～85℃の範囲内でも、ゼロ点とフルスケールの合計でのドリフトも±0.1％以内に保たれる。安定性と信頼性は、直接製品を使用するユーザーにとって特に重要であり、現場でのメンテナンス作業を減らし、故障のリスクも低減する。