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計測機器は、物理量を測定する装置です。物理科学、品質保証、工学において、計測とは現実世界の物体や事象の物理量を取得して比較する活動です。確立された標準の物体や事象が単位として使用され、計測のプロセスによって、調査対象のアイテムと参照される計測単位を関連付ける数値が得られます。計測機器、および機器の使用を定義する正式なテスト方法は、これらの数値関係を取得するための手段です。すべての計測機器は、程度の差こそあれ、機器誤差と測定の不確実性の影響を受けます。これらの機器は、定規やストップウォッチなどの単純なものから、電子顕微鏡や粒子加速器にまで及びます。仮想計測は、現代の計測機器の開発に広く使用されています。
時間
昔、一般的な時間測定器は日時計でした。今日、時間を測定するための一般的な器械は時計と腕時計です。非常に正確な時間測定には原子時計が使用されます。 ストップウォッチは、一部のスポーツで時間を計測するためにも使用されます。
エネルギー
エネルギーはエネルギー メーターによって測定されます。エネルギー メーターの例には次のようなものがあります。
電気メーター
電気メーターはキロワット時単位でエネルギーを直接測定します。
ガスメーター
ガスメーターは、使用されたガスの量を記録することで間接的にエネルギーを測定します。この数値にガス の発熱量を掛けることで、エネルギーの測定値に変換できます。
電力（エネルギーの流れ）
エネルギーを交換する物理システムは、時間間隔ごとに交換されるエネルギーの量、つまり電力またはエネルギー 流束によって説明できます。
- （電力の測定機器については以下を参照）
電力値の範囲については、「桁数 (電力)」を参照してください。
アクション
アクションは、プロセスが継続する時間にわたって合計されたエネルギーを表します（エネルギーの時間積分）。その次元は角運動量と同じです。
幾何学
寸法（サイズ）
長さ（距離）
長さの値の範囲については、「桁数（長さ）」を参照してください。
エリア
面積値の範囲については、「面積の桁数」を参照してください。
音量
固体の質量密度が分かっている場合は、重量を測定することで体積を計算できます。
ボリューム値の範囲については、「桁数（ボリューム）」を参照してください。
角度
3次元空間における方向
下記のナビゲーションに関するセクションも参照してください。
レベル
方向
座標
力学
これには古典力学と連続力学に見られる基本的な量が含まれますが、温度に関連する質問や量は除外されるよう努めています。
質量流量または体積流量の測定
速度または速度（長さの変化）
- 対気速度計
- LIDARスピードガン
- レーダースピードガンは、ドップラー効果を利用して速度を間接的に測定するドップラーレーダー装置です。
- スピードメーター
- タコメーター（回転速度）
- タキメーター
- 昇降計（上昇または下降率）
- 流速測定（流体速度の測定）
速度値の範囲については、「速度の桁数」を参照してください。
加速度
質量
- バランス
- チェック計量機はコンベアライン上の品物の正確な重量を測定し、重量不足または重量超過の品物を排除します。
- 慣性バランス
- カサロメーター
- 質量分析計はイオン化された粒子の質量ではなく、質量電荷比を測定します。
- 体重計
質量値の範囲については、「質量の桁数」を参照してください。
線形運動量
力（線形運動量の流束）
圧力（線運動量の流束密度）
圧力値の範囲については、「圧力の桁数」を参照してください。
角速度または時間単位あたりの回転数
角速度の値の範囲については、「角速度の桁数」を参照してください。
周波数の範囲については、「桁数（周波数）」を参照してください。
トルク
機械的量によって運ばれるエネルギー、機械的仕事
- 弾道振り子、間接的に計算や計測によって
電気、電子、電気工学
電気と電子工学では、電荷に関する考慮が重要です。電荷は場を介して相互作用します。その場は電場と呼ばれます。電荷が移動しない場合は電場と呼ばれます。電荷が移動して、特に電気的に中性の導体で電流が発生する場合、その場は磁場と呼ばれます。電気には、電位という性質を与えることができます。また、電気には電荷という物質のような特性があります。初等電気力学におけるエネルギー (または電力) は、その電位にその電位で検出された電荷 (または電流) の量を掛けて計算されます。つまり、電位 × 電荷 (または電流) です。( 「古典電磁気学」および「古典電磁気学の共変定式化」を参照)
電荷
- 電位計は、摩擦電気シーケンスにつながる接触電気の現象を再確認するためによく使用されます。
- クーロンが電荷と力の関係を確立するために使用したねじり天秤。上記を参照。
電荷値の範囲については、「電荷の桁数」を参照してください。
電流（電荷の電流）
- オーム計
- 時間領域反射計は、電気信号の実行時測定によって金属ケーブルの特性を評価し、障害の位置を特定します。
- ホイートストンブリッジ
電気によって運ばれるエネルギーまたは電気エネルギー
磁場に関する記事の関連セクションも参照してください。
磁場の範囲については、「磁場の大きさの桁数」を参照してください。
複合機器
- マルチメーターは、電流計、電圧計、抵抗計の機能を最低限備えています。
- LCR メーターは、抵抗計、静電容量計、インダクタンス計の機能を組み合わせたものです。ブリッジ回路の測定方法のため、コンポーネント ブリッジとも呼ばれます。
熱力学では、温度に関する考慮事項が主に考慮されます。熱特性には、熱ポテンシャル (温度) という 2 つの異なる特性があります。たとえば、熱を発する石炭は、熱を発しない石炭とは熱特性が異なります。
そして、物質のような性質、つまりエントロピー。たとえば、燃える石炭 1 個では鍋の水を温めることはできませんが、100 個であれば温めることができます。
熱力学におけるエネルギーは、熱ポテンシャルとそのポテンシャルにおけるエントロピーの量を掛けて計算されます。つまり、温度×エントロピーです。
エントロピーは摩擦によって生成されますが、消滅することはありません。
- 化学で導入された物理量。通常は間接的に決定されます。サンプルの質量と物質の種類がわかっている場合は、原子質量または分子質量(周期表から取得、質量分析法で測定) から物質の量の値を直接得ることができます。(モル質量も参照)。特定のモル値が与えられている場合は、体積、質量、または濃度を測定することで、特定のサンプルの物質の量を決定できます。沸点の測定については、以下のサブセクションも参照してください。
- ガス収集管ガス
- 電磁分光法
- ガリレオ温度計
- ガス温度計の原理: ガスの温度と体積または圧力の関係 (気体の法則)。
- 液晶温度計
- 液体温度計の原理：液体の温度と体積（熱膨張係数）の関係。
- 全天日射計の原理: 太陽放射束密度は表面温度と関係がある (シュテファン・ボルツマンの法則)
- 高温計の原理: 光のスペクトル強度の温度依存性 (プランクの法則)、つまり光の色はその光源の温度に関係します。範囲: 約 -50 °C から +4000 °C。注:熱伝導または熱対流ではなく熱放射を測定するということは、温度測定 (高温測定)に物理的な接触が不要になることを意味します。また、サーモグラフィーには熱空間解像度 (画像) があることに注意してください。
- 抵抗温度計の原理：金属（白金）の温度と電気抵抗の関係（電気抵抗）、範囲：10～1,000ケルビン、物理学および産業における応用
- 固体温度計の原理：固体の温度と長さ（熱膨張係数）の関係。
- サーミスタの原理: セラミックまたはポリマーの温度と電気抵抗の関係、範囲: 約 0.01 ～ 2,000 ケルビン (-273.14 ～ 1,700 °C)
- 熱電対の原理: 金属接合部の温度と電圧の関係 (ゼーベック効果)、範囲: 約 -200 °C から +1350 °C
- 温度計
- サーモパイルは接続された熱電対のセットです
- 温度計の校正に使用される三重点セル。
イメージング技術
- サーモグラフィーカメラは熱放射の検出にマイクロボロメータを使用します。
温度測定とカテゴリ:温度計も参照してください。より技術的に関連するものとしては、材料科学における熱分析法があります。
温度値の範囲については、「温度の桁数」を参照してください。
これには、熱質量またはエネルギーの温度係数、反応エネルギー、熱流などが含まれます。熱量計は、化学反応などからエントロピーによって運ばれる発生エネルギーを測定するように計測されている場合、受動的と呼ばれます。熱量計は、サンプルを加熱する場合は能動的または加熱型、サンプルを定義された量のエントロピーで満たすように計測されている場合は再定式化型と呼ばれます。
- 放射線量計の放射線加熱力。
- 定温熱量計、相変化熱量計（氷熱量計など）、または相変化を観測するか、測定された相変化を使用して熱を測定するその他の熱量計。
- 定容熱量計、ボンベ熱量計とも呼ばれる
- 定圧熱量計、エンタルピー計、コーヒーカップ熱量計
- 示差走査熱量計
- 反応熱量計
エントロピ
エントロピーは、エネルギーと温度を測定することによって間接的に測定できます。
エントロピー転送
相変化熱量計のエネルギー値を絶対温度で割ると、交換されるエントロピーが得られます。相変化はエントロピーを生成しないため、エントロピー測定の概念として機能します。したがって、エントロピー値は、定義された温度でエネルギー測定を処理することによって間接的に発生し、エントロピーを生成することはありません。
エントロピーコンテンツ
与えられたサンプルは（ほぼ）絶対零度まで冷却されます（例えば、サンプルを液体ヘリウムに浸すなど）。絶対零度では、どのサンプルもエントロピーを含まないとみなされます（詳細については、熱力学の第 3 法則を参照してください）。次に、次の 2 種類のアクティブ熱量計を使用して、目的の温度に達するまでサンプルにエントロピーを充填します。（純物質の熱力学データベースも参照してください）
- 定圧熱量計、エンタルピー計、アクティブ
- 定温熱量計、相変化熱量計、アクティブ
エントロピー生成
非熱キャリアからキャリアとしての熱にエネルギーを伝達するプロセスは、エントロピーを生成します (例:ランフォード伯爵によって確立された機械的/電気的摩擦)。生成されたエントロピーまたは熱を測定するか (熱量測定)、または非熱キャリアの伝達されたエネルギーを測定することができます。
- 熱量計
- （最終的に熱に変換される仕事と周囲の温度を測定するための装置）
エネルギーを失うことなく温度を下げると、エントロピーが生成されます (例: 孤立した棒内の熱伝導、「熱摩擦」)。
- 熱量計
エネルギーの温度係数または「熱容量「
特定のサンプルに関して、温度変化と熱によって運ばれるエネルギーを関連付ける比例係数。サンプルが気体の場合、この係数は定積または定圧で測定されるかどうかに大きく依存します。(見出しの用語の好みは、熱の従来の使用法によって、熱が物質のような特性を持つことが妨げられていることを示しています。)
エネルギーの特定の温度係数または「比熱容量「
サンプルを表す物質のような量（物質の量、質量、体積）で割ったエネルギーの温度係数。通常は、除算による測定値から計算されますが、サンプルの単位量を使用して直接測定することもできます。
比熱容量の範囲については、「桁数（比熱容量）」を参照してください。
融点（固体の）
沸点（液体の）
- 沸点計は液体の沸点を測定する装置です。この装置は、沸点上昇の効果を利用して溶媒の分子量を計算する方法の一部でもあります。
詳細はこちら連続体力学
これには主に、物質の巨視的特性を測定する機器が含まれます。固体物理学の分野、例えば粘弾性挙動を示す固体、液体、およびその中間状態を考慮する凝縮物質物理学、さらには液体、気体、プラズマ、および超臨界流体のような中間状態を研究する流体力学の分野が含まれます。
これは、粒状または多孔質の固体の嵩密度とは対照的に、流体および結晶のような圧縮された固体の粒子密度を指します。
密度値の範囲については、「密度の桁数」を参照してください。
硬度固体の
固体の形状と表面
- ホログラフィック干渉計
- レーザーで生成されたスペックルパターンを分析しました。
- 共振周波数および減衰アナライザー (RFDA)
- 摩擦計
変形凝縮物質の
- 歪みゲージはすべて下にあります
- インパルス励起技術を使用した共振周波数および減衰分析装置 (RFDA) : 小さな機械的インパルスによりサンプルが振動します。振動は弾性特性、密度、形状、および内部構造 (格子または亀裂) によって異なります。
可塑性固体の
- カムプラストメーター
- プラストメーター
粘度流体の
表面張力液体の
イメージング技術
このセクションと次のセクションには、カテゴリ:材料科学、材料科学の広範な分野の機器が含まれています。
このような測定により、分子双極子の値にアクセスすることもできます。
他の方法については、記事の磁化率に関するセクションを参照してください。
カテゴリ:物質内の電磁場も参照
集合状態の変化、化学反応や核反応による物質の変換（反応物から生成物へ）、膜を通した拡散などの相転移には、全体的なエネルギーバランスがあります。特に一定圧力および一定温度では、モルエネルギーバランスは物質ポテンシャルまたは化学ポテンシャルまたはモルギブスエネルギーの概念を定義し、これはプロセスが閉鎖系で可能かどうかに関するエネルギー情報を提供します。
エントロピーを含むエネルギーバランスは、2 つの部分から構成されます。1 つは物質のエントロピー含有量の変化を考慮したバランス、もう 1 つは反応自体によって解放または取得されるエネルギー (ギブス エネルギーの変化) を考慮したバランスです。反応エネルギーとエントロピー含有量の変化に関連するエネルギーの合計は、エンタルピーとも呼ばれます。多くの場合、エンタルピー全体がエントロピーによって運ばれるため、熱量測定で測定できます。
化学反応の標準条件では、選択されたゼロ点に対するモルエントロピー含有量とモルギブスエネルギーが表にまとめられます。または、選択されたゼロ点に対するモルエントロピー含有量とモルエンタルピーが表にまとめられます。(標準生成エンタルピー変化と標準モルエントロピーを参照)
酸化還元 反応の物質電位は通常、可逆セルを使用して電流なしで電気化学的に決定されます。
その他の値は熱量測定によって間接的に決定できます。また、状態図を分析することによっても決定できます。
- X線管、 X線を散乱させるサンプル、およびそれを検出する写真乾板。この配置は、サンプルの結晶構造を調べるためにX 線結晶構造解析で使用される散乱装置を形成します。非晶質固体には明確なパターンがないため、それによって識別できます。
画像技術、顕微鏡
音、物質内の圧縮波
一般的にマイクロフォンは、音響ミラーで実現される反射および集中の原理によって感度が向上することがあります。
- アンテナ（無線）
- 入射する電磁放射のエネルギーを測定するボロメータ。
- カメラ
- EMFメーター
- 干渉測定の幅広い分野で使用される干渉計
- マイクロ波電力計
- 光パワーメーター
- 写真乾板
- 光電子増倍管
- フォトチューブ
- 電波望遠鏡
- 分光計
- T線検出器
（ルクスメーターについては、人間の感覚と人体のセクションを参照してください）
カテゴリー:光学機器も参照
放出される光の総パワーの測定値。
- 光源の全放射束を測定するための積分球
原子の分極と電子の分極
電離放射線には、「波」の放射線だけでなく「粒子」の放射線も含まれます。特に、X 線とガンマ線は、非熱的な (単一) 衝突プロセスで十分なエネルギーを伝達し、電子を原子から分離します。
粒子と光線フラックス
- バブルチャンバー
- 霧箱
- 線量計は、さまざまな動作原理を実現する技術的な装置です。
- ガイガーカウンター
- 電離箱
- マイクロチャネルプレート検出器
- 写真乾板
- 光刺激性蛍光体プレート
- 比例計数管
- シンチレーションカウンター、ルーカスセル
- 半導体検出器
識別と内容
これには、化学物質、あらゆる種類の放射線、素粒子、準粒子が含まれます。このセクション以外の多くの測定装置が使用されるか、少なくとも識別プロセスの一部となる可能性があります。化学物質に関する識別と内容については、「分析化学」、「化学分析方法の一覧」、および「材料分析方法の一覧」も参照してください。
- 二酸化炭素センサー
- クロマトグラフィー装置、ガスクロマトグラフは物質の混合物を分離します。物質の種類によって異なる速度が分離を実現します。
- 比色計の 吸光度、つまり濃度
- ガス検知器
- 質量分析計と組み合わせたガス検出器、
- 質量分析計は、荷電粒子の質量電荷比に基づいてサンプルの化学組成を識別します。
- 比濁計または濁度計
- 酸素センサー（ラムダセンサー）
- 屈折計は、物質の屈折率を間接的に測定します。
- 煙探知器
- 超遠心分離機は、物質の混合物を分離します。遠心分離機の力場では、密度の異なる物質が分離します。
- 湿度計空気中の水の密度
- 土壌中の水分バランスを測定するライシメーター
輝度：測光
測光とは、人間の目に知覚される明るさを基準とした光の測定です。測光量は、目のスペクトル感度をモデル化する光度関数によって各波長の寄与を重み付けすることにより、類似の放射量から導き出されます。可能な値の範囲については、照度、 輝度、 光束の大きさの桁を参照してください 。
- さまざまな種類の光度計:
- 光源の全光束を収集するための積分球。光度計で測定できます。
- 写真材料が光を反射または透過する度合いを測定する濃度計
色：比色分析
- 色を定量化し、画像処理ワークフローを校正するための三刺激値色彩計
レーダーの明るさ:放射測定
合成開口レーダー（SAR）機器は、レーダー輝度、レーダー断面積（RCS）を測定します。これは、人間の目には認識できないほど長い波長での画像化された物体の反射率と湿度の関数です。黒いピクセルは反射率がないことを意味し（水面など）、白いピクセルは反射率が高いことを意味します（市街地など）。色付きのピクセルは、通常、電磁波の偏光を解釈する 3 つのグレースケール画像を組み合わせることで得られます。RGB = HH-HV-VV の組み合わせは、水平に送受信された波（HH）、水平に送受信された波（HV）、および垂直に送受信された波（VV）のレーダー画像を組み合わせたものです。このような機器の校正は、レーダー輝度がわかっている物体（校正ターゲット）を画像化することで行われます。
聴覚
匂い
温度（感覚と体感）
血液検査では血液関連のパラメータがリストされます。
- 脳波計は脳の電気的活動を記録する
筋骨格系（運動のための筋肉と骨）
- コンピュータ断層撮影
- 磁気共鳴画像
- 医療用超音波検査
- 放射線科
- トモグラフは、幾何学的物体に対して行われた複数の測定を非破壊的に分析し、その幾何学的物体の内部構造を表す 2 次元または 3 次元画像を生成する装置および方法。
カテゴリー:生理学的機器およびカテゴリー:医療検査機器も参照してください。
カテゴリ:気象計測機器および装置も参照してください。
カテゴリ:航海機器およびカテゴリ:航海も参照してください。測量機器も参照してください。
天文学
天文機器およびCategory:天文台も参照してください。
軍隊
望遠鏡や航海用機器など、何世紀にもわたって軍事用途に使われてきた機器もあります。しかし、19 世紀半ばに始まり現在まで続いている応用科学による技術の発展に伴い、軍事における機器の役割は飛躍的に高まりました。軍事機器は、ナビゲーション、天文学、光学、画像化、移動体の運動学など、この記事全体で説明されている機器のカテゴリのほとんどを活用しています。軍事機器に共通する抽象的なテーマは、遠くを見ること、暗闇で見ること、物体の地理的位置を知ること、移動体の進路と目的地を知って制御することです。これらの機器の特別な機能には、使いやすさ、速度、信頼性、精度などがあります。
分類されていない、専門化された、または一般化されたアプリケーション
- Actograph は実験室内の動物の活動を測定して記録します。
- 濃度計は、処理済みの写真フィルムや透明素材を通過する光の透過率、または反射素材からの光の反射を測定します。
- フォースプラットフォームは地面反力を測定します。
- ゲージ (工学)非常に精密な測定機器で、同じ種類の他の機器の校正にも使用できます。多くの場合、技術標準の定義または適用に関連して使用されます。
- 勾配計は、物理量の空間的変化を測定する装置です。たとえば、重力勾配測定法で行われます。
- パーキングメーターは、通常料金を徴収して、特定の場所に車両が駐車されている時間を計測します。
- 郵便料金計は、前払い口座から使用される郵便料金を測定します。
- S メーターは、通信受信機によって処理された信号強度を測定します。
- センサーは、ほとんど操作せずに測定を行うデバイスの上位語であり、通常は技術的なアプリケーションで使用されます。
- 分光器は物理学者が使用する重要なツールです。
- SWR メーターは、アンテナと伝送線路間の整合の品質をチェックします。
- 万能測定機は、公差を検査するために幾何学的位置を測定します。
アルファベット順
参照
- カテゴリ:楽器製造会社
- データロガー測定装置
- 測定の歴史
- 度量衡の歴史
- 計装
- 測定機器一覧
- 物理量の一覧
- センサー一覧
- 計測学
- ポケットコンパレータ
- センサーまたは検出器
- 温度・圧力測定技術のタイムライン
注記
測定装置を指す場合には、 代替スペル「-metre 」は使用されません。
参考文献
外部リンク
ウィキメディア・コモンズの計測機器に関するメディア