デジタル計測器とは その特徴と構成要素

デジタル計測器の定義

デジタル計測器とは、測定された量の値をデジタル数字で表示する装置です。この装置は量子化の原理に基づいて動作し、連続的な入力信号を数えられる出力信号に変換します。

デジタル計測器は比較的複雑な構造を持ち、一般的には高価ですが、アナログ計測器と比べて大幅に消費電力を削減できます。デジタルマルチメーター、デジタルボルトメーター、デジタル周波数計などがその例です。

デジタル計測器の主要特性

デジタル計測器は以下の重要な特徴を持っています：

• 高い測定精度。

• 周囲の温度や湿度に影響を受けやすいセンシティブな部品。

• 高い入力インピーダンスにより、消費電力が最小限に抑えられます。

• 低い携行性。

• 高いコスト。

• パララックス誤差からの自由：アナログ計測器が指針を使用して測定値を示す（これによりパララックス誤差が生じる可能性がある）のに対し、デジタル計測器は画面に直接結果を表示することで、このような誤差を減らします。

デジタル計測器の構造

デジタル計測器の構造は以下の図に示されています。

デジタル計測器の主要部品

デジタル計測器は、変換器、信号調整器、表示装置の3つの主要部品で構成されています。

• 変換器：非電気的または物理的な量（例えば温度、変位）を測定可能な電気的量（例えば電圧や電流）に変換します。ただし、入力がすでに電気的な場合は変換器は不要です。

• 信号調整器：弱い入力信号を強化し、効果的に処理できるようにします。

• 表示装置：測定された量を数値形式で表示します。通常、発光ダイオード（LED）または液晶ディスプレイ（LCD）がこの目的で使用されます。

デジタル計測器の利点

• 数値で表示されるため、人為的な誤差が最小限に抑えられます。

• デジタル出力を直接記録装置（例えばフロッピーディスク）、レコーダー、プリンターなどに入力できます。

• アナログ計測器と比べて消費電力が少ない。

デジタル計測器の欠点

• 過負荷容量が限られている。

• 温度感度：内部のデリケートな部品は大気条件（例えば湿度、塵）によって容易に影響を受けます。

• アナログ計測器よりもノイズ干渉に対して脆弱。

これらの欠点にもかかわらず、デジタル計測器は測定アプリケーションにおいて広く使用されています。