センサが決まれば、それに付随する測定方法や測定装置が決まります。計測の成否は、センサーの選択が適切かどうかに大きく左右されます。

1、感度の選択です

一般的に、センサの線形範囲では、センサの感度が高いほどよいことが望まれます。感度が高いときだけ、測定変化に応じた出力信号の値が大きくなり、信号処理に有利になるからです。ただし、センサーの感度が高いため、測定に関係のない外的ノイズも混入しやすく、増幅システムによって増幅されてしまい、測定精度に影響が出てしまうので注意が必要です。そのため、センサ自体が高いs / n比を持ち、外部からの干渉を最小限に抑えることが求められます。

センサーの感度には指向性があります。測定対象が単一ベクトルで指向性が高い場合は、他の方向の感度が低いセンサを選択します。測定対象が多次元ベクトルの場合は、センサの交差感度が小さいほどよいことが求められます。

2.周波数応答特性です

センサの周波数応答特性は測定される周波数範囲を決定します。許容周波数範囲内で測定条件を失わないようにしなければなりません。

センサの周波数応答が高いと測定可能な信号の周波数範囲が広くなりますが、構造特性の影響を受けて機械系の慣性が大きくなるため、周波数が低いセンサは測定可能な信号の周波数が低くなります。

働的測定では、信号の特性(定常、過渡、ランダムなど)に応じて過大な誤差が生じないようにする必要があります。

3、測定対象と測定環境に応じてセンサのタイプを決定します

具体的な計測作業を行うには、まず、どのような原理のセンサを採用すべきかを考える必要があります。

なぜなら、同じ物理量を測定するにしても複数の原理のセンサがあり、どの原理のセンサが適しているかは、測定対象の特性やセンサの使用条件によって、次のようなことが考えられるからです。

①スケールの大きさです。

②センサの体積に対する被測定位置の要求;

③接触式か非接触式かを測定します。

④信号の引き出し方は、有線または非接触で測定します。

⑤センサーの出所は国産ですか輸入ですか、価格は手に負えますか、それとも自主開発ですか。このような問題点を考慮したうえで、どのタイプのセンサにするかを決め、センサの性能指標を考えます。

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4線形範囲です

センサの線形範囲とは、出力が入力に比例する範囲です。理論的には、この範囲で感度は一定に保たれます。センサの線形範囲が広ければ広いほどスケールが大きくなり、一定の測定精度が保証されます。センサを選ぶ際には、センサの種類が決まった後、まずそのレンジが要求を満たしているかどうかを見ます。

しかし実際には、どのセンサも絶対的な線形性は保証されておらず、その線形度も相対的なものです。測定精度が低い場合には、非線形誤差の小さいセンサを一定の範囲で近似的に線形と考えて測定することができ、非常に便利です。

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5、安定性です

センサを一定期間使用しても性能が変わらない能力を安定性といいます。センサの長期安定性に影響を与える要因はセンサ自体の構造のほかに、主にセンサの使用環境です。そのため、センサの安定性を高めるためには、センサが強い環境適応能力を持っていなければなりません。

センサを選択する前に、その使用環境を調査し、その使用環境に応じて適切なセンサを選択したり、適切な対策を講じたりして、環境への影響を軽減します。

センサの安定性には定量的な指標があり、使用期間を過ぎた後、使用前に改めて標準を行い、センサの性能が変化するかどうかを確認します。センサの長期使用が要求され、簡単に交換や標準ができない場合には、選択したセンサの安定性がより厳しく要求され、長い時間の試練に耐えることができます。

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6、精度です

精度はセンサの重要な性能指標であり、計測システム全体の計測精度に関わる重要な要素です。センサの精度が高ければ高いほど高価になりますから、センサの精度は計測システム全体の精度を満たせばいいだけで、あまり高く選ぶ必要はありません。これにより、同じ測定目的を満たす多くのセンサの中から、比較的安価で簡単なものを選ぶことができます。

定性的なものであれば、反復精度の高いもので構いませんが、絶対精度の高いものではありません。定量分析のために正確な測定値が必要な場合には、その精度レベルを満たすセンサを選ぶ必要があります。