機器分析学II

測定値の変換と伝送 -センサーの精度、確度、寿命-

誤差の種類

表 1 . 誤差の種類
数値	区分	細分	説明

測定値	系統誤差	反復測定において、一定のままであるか、または予測可能な変化をする測定誤差の成分。
		機械的誤差	ノギス、天秤、メスシリンダーなど測定器の精度や精確さ（確度）による誤差
		個人的誤差	測定者のくせによる誤差
		理論的誤差	理論の省略などによる誤差
	偶然誤差 random error		反復測定において、予測が不可能な変化をする測定誤差の成分。誤差論（確率・統計）の対象
計算値	計算誤差		ＡＤ変換、ＤＡ変換、丸め誤差や計算精度による誤差、数値データの格納方式による誤差。
設計値	公差 tolerance	製品の仕様図や設計図で、基準値から許容される値。方向が指定されてより具体的なものは許容値と呼ばれる。

誤差（error）は、測定値から真値を引いた値です。特に、測定誤差と言うこともあります。 ^1

)

誤差が検査や測定にかかるのに対して、公差は設計にかかります。不適合を出さない設計をするには、研究開発段階から、公差の設計が大切です。

化学で使われる量・単位・記号 ^2

) 誤差とノイズ ^3

)

感量：検出限界。

感度：ゲイン、増幅率

秤量（ひょうりょう）：フルスケール、最大計測可能重量

読み取り限度・目量：最小目盛りの１/１０、精度＝目量 / 秤量：分解能：ビット深度

単位は誰が決めた: 暦と時間t / s; 長さl / m; 重さW / kg; 電流I / A; 定義変更に伴い値を変えざる得なかった単位～絶対ボルトと国際ボルト～
機器分析の歴史: 熱量計ジュール J; X線の歴史; 紫外可視吸収の歴委; 赤外線，ラマン，鉄鋼; 電子顕微鏡; 環境分析，放射線計測
工業での標準化: JIS, JIS K(化学); ISO, HACCP; 軽量標準センター

宿題・コラム: ご家庭の電力用と電気料金の算出; るう秒を挿入することは誰が決定するか？
センサー: センサーとは？; 気圧・光・カラーセンサーと出力信号; 増幅器・オペアンプ(OPアンプ); 磁気センサー; 加速度・ガスセンサー; 騒音・音センサー, dB; 湿度センサー,放射線センサー
A-D変換器とFFT: A-D変換, SNR; FFT，周波数空間へ; モニタリングネットワーク

実技演習・復習課題: マイテスターによる電圧測定と誤差; A-D変換器と１つあたりの数値が表す電圧は何mVになるか
記録メディア: 紙：実験ノートと; 写真; データファイルと電子化，フリッピーディスクからUSBメモリへ
ネットワーク対応: データロガーやオシロスコープとLANポート; NASへのデータ蓄積; IoTとインターネット，データベース→小高齢化を生き残るために

導入費用: 部屋の設計と施工，耐荷重，動荷重; 電源・空調・冷却水などのインフラ整備／停電対応; 機器の費用
運用: 人件費：教育費用; 電気代，水道代; 固定資産税; 消耗品代：試料管，特殊ガス代（アルゴン）; 盗難対応：無断借用による機器の備品が無くなることもあります．
保守: 定期メンテナンス：メーカオーバーホール; 汚染対応：掃除; 故障・破損：部品交換またはメーカ修理

固体材料の成分分析と組織分析 -X線分光法，粒度分布，顕微鏡ー

分散系や複合材料の分析 -粘度，粘弾性，ポワソン比-

表面や界面や分析 -密着性試験，表面堅牢性-

物性計測 -導電率，誘電率，磁率，磁化率，熱伝導性-

安全性試験と劣化解析 -燃焼試験，加速度試験，下水モニタリング-

まとめと論文作成