測定精度を最大化: 絶対誤差、相対誤差、基準誤差を理解する

オートメーションや産業計測においては、精度が非常に重要です。「±1% FS」や「クラス0.5」といった用語は計測器のデータシートに頻繁に記載されていますが、これらは実際には何を意味するのでしょうか？ 絶対誤差、相対誤差、そして基準（フルスケール）誤差を理解することは、適切な計測ツールを選択し、プロセス精度を確保する上で不可欠です。このガイドでは、これらの主要な誤差指標を、簡単な公式、実例、そして実用的なヒントを用いて解説します。

1. 絶対誤差: あなたの読みはどれくらい外れていますか?

意味：

絶対誤差とは、測定値とある量の真の値との差です。読み取った値と実際の値との間の、正または負の偏差を反映します。

式：

例：

実際の流量が 10.00 m³/s で、流量計が 10.01 m³/s または 9.99 m³/s を示した場合、絶対誤差は ±0.01 m³/s になります。

2. 相対誤差：誤差の影響を測定する

意味：

相対誤差は、絶対誤差を測定値のパーセンテージとして表すため、異なるスケール間での比較が容易になります。

式：

例：

50 kg の物体に 1 kg の誤差があると、相対誤差は 2% となり、コンテキスト内での偏差がいかに大きいかがわかります。

3. 基準誤差（フルスケール誤差）：業界で好まれる指標

意味：

基準誤差は、フルスケール誤差（FS）とも呼ばれ、計測器の測定範囲全体（測定値だけでなく）に対する絶対誤差の割合です。これは、メーカーが精度を定義するために使用する標準的な指標です。

式：

例：

圧力ゲージの範囲が 0 ～ 100 bar で絶対誤差が ± 2 bar の場合、実際の圧力の読み取り値に関係なく、その基準誤差は ± 2%FS になります。

なぜ重要なのか：自信を持って適切な機器を選択する

これらの誤差指標は単なる理論的なものではなく、プロセス制御、製品品質、そして規制遵守に直接影響を及ぼします。中でも、基準誤差は機器の精度分類において最も広く用いられています。

プロのヒント: マルチレンジ計測器でより狭い測定範囲を選択すると、同じ %FS 精度での絶対誤差が減少し、精度が向上します。

測定をマスターして、精度を最適化しましょう。

これら 3 つのエラー概念を理解して適用することで、エンジニアと技術者はより賢明に計測器を選択し、より自信を持って結果を解釈し、自動化および制御環境でより正確なシステムを設計できるようになります。