今さら聞けない！デジタルパネルメータ基礎知識

知っておきたい デジタルパネルメータ 基礎知識

目次 計測とは ･･････ 3 国際単位とは ･･････ 4 デジタルパネルメータとは ･･････ 5 デジタルパネルメータの特長と種類･･････ 6 構成イメージ ･･････ 7 スケーリング機能・比較出力とは ･･････ 8 渡辺電機工業の製品ラインアップ ･･････ 9 まとめ ･･････17 ー2ー

計測とは 対象物の大きさ、長さ、重さ、容量などを数値で表すために「はかる」ことを指します。 日本語表記では「測る」「図る」「計る」「量る」のように、 目的に応じた用語が使い分けられています。 一般に「測定」は「計測」の中の行為の1つとして認識されていると言えます。 計測の目的としては下記のようなことが挙げられます。 1．客観的な判断をするため 感覚ではなく、数値として比較・評価できようにする 2．品質や安全を保つため 製品の長さや重さを正確に測って、基準がズレないように管理する 3．科学的な研究や分析のため データを取って、法則や傾向を明らかにする 工業分野での計測とは、製品や機械、材料などの性能・寸法・状態を正確に数値で 把握することを言います。 工業分野での「測定」と「計測」の違いは下記のようにまとめられます。 測定 計測 意味 物理量を直接または間接的に「測る」 測定した値をもとに「処理・記録・制 こと 御」まで行うこと 範囲 「値を得る」まで 「値を得て活用する」まで（測定＋解析 ＋制御） 使う場面 実験室、検査現場など 工場ライン、システム監視など（自動化 （手作業中心） 中心） 内容 例：長さをノギスで測る、温度を温度 温度センサで測り、そのデータをコン 計で読む ピュータで監視・制御 計測は「測定を含んだより広い概念」であり、 工場の自動化・品質管理・IoT化では「計測」のほうが重要になります。 ー3ー

国際単位とは 「国際単位（International System of Units, SI）」とは、 世界中で科学・技術・産業のあらゆる分野において共通の基準で使われる単位体系のことです。 つまり、世界共通のものさしをつくるためのルール体系です。 この体系は、メートル法をもとに1960年に「国際度量衡総会（CGPM）」によって 正式に定められ、その後時代とともに定義が改良されています。 なぜ「国際単位」が必要なのか？ 昔は国や地域ごとに「長さの基準」や「重さの基準」が違いました。 その結果、貿易や科学実験で混乱が生じてしまいました。 世界中で測る基準をそろえるために、「国際単位系（SI）」が必要となったのです。 現在では、ほとんどの国がSI単位を公式採用しています。 国際単位の基本理念 1．一貫性：すべての単位を、7つの基本単位の組み合わせで表せるようにする 2．普遍性：どの国でも、どの状況でも再現できる基準を採用 3．安定性：時間が経っても変わらない、自然定数に基づいた定義にする 7つの基本単位（SI基本単位） 種類 単位名 記号 説明 長さ メートル m 距離を表す単位 質量 キログラム Kg 物体の重さ・質量を表す単位 時間 秒 S 時間の長さを表す単位 電流 アンペア A 電流の強さを表す単位 温度 ケルビン K 温度を表す単位（絶対温度） 物質量 モル Mol 分子や原子の「粒の数」を表す単位 光度 カンデラ cd 光の強さを表す単位 ー4ー

デジタルパネルメータとは 「デジタルパネルメータ（DPM：Digital Panel Meter）」とは、 各種センサからの信号（アナログ信号）を受けて、デジタル値に変換し、数値で表示する 計測器です。 その歴史はエレクトロニクス技術の進化と密接に結びついています。 1960年代後半～1970年代 アナログメータからの脱却 この時代以前は、電流計、電圧計などの指示計はほとんどアナログ式でした。 しかし、アナログメータには「読取り誤差が大きい」「分解能に限界がある」 「デジタル出力がないためデータ処理が困難」といった課題がありました。 そこで、トランジスタや初期のIC技術を活用し、LEDやVFDといったデジタル表示器を用いて、 電圧や電流など基本的な電気量を数値で表示するDPMが誕生しました。 1980年代～1990年代 普及と高機能化 マイクロプロセッサやマイクロコントローラが普及し、DPMに搭載されるようになりました。 それにより、単なる表示器ではなく、より高度な機能を持つようになります。 スケーリング、警報出力、RS-232C、RS-485通信といった機能が加わり、LCD（液晶ディスプレイ） 表示の普及と相まって多機能化・小型化が進み、計測システムへの組み込みが容易になりました。 2000年代～現在 スマート化・IoT対応 高精度化はもちろんのこと、グラフィックLCDによるグラフ表示、タッチパネル、イーサネット等に よるネットワーク通信、さらにはIoT連携といった高機能化が進み、単なる表示器から測定・表示・ 制御・通信を統合したスマートな情報端末へと進化し、あらゆる産業分野で不可欠な存在となってい ます。 デジタルパネルメータは、アナログメータの限界を克服するために誕生し、 半導体技術、表示技術、通信技術の進化とともに、単なる表示器から「測定」「表示」「制御」「通 信」の機能を統合した、スマートな情報端末へと発展してきました。 現代の産業界において、生産性向上、品質管理、設備監視に不可欠な存在となっています。 ー5ー

デジタルパネルメータの特長と種類 デジタルパネルメータには下記のような特長や種類あります。 ①高精度な測定が可能 アナログメータに比べて誤差が少なく、細かい数値が表示可能 ②視認性が高い LEDやLCDディスプレイにより、暗所でもはっきりと数値を確認することができる ③多機能性 通信機能や比較出力など機能を備えたものもあり、遠隔監視や自動制御が可能 計測器/測定器 用途 電圧計（AC/DC） 電源装置や機械装置の電圧監視に使用 電流計（AC/DC） モータや回路の電流を表示 抵抗計 電気回路内の抵抗値（Ω）を計測 温度計 熱電対や測温抵抗体入力に対応し、 温度をデジタル表示 周波数計 電源や装置の動作における周波数を計測 回転計 モータや機械の回転速度を表示 カウンタ パルスや時間を計測、表示 生産ラインなどで使用 ロードセルメータ 圧力や荷重の測定に使用 電力計 消費電力（W）や電力量（Wh）を測定し、 エネルギー管理システムなどに利用 ー6ー

構成イメージ デジタルパネルメータの構成は図で表すと下記のようなイメージになります。 入力側のセンサなど ・熱電対（温度計測） ・測温抵抗体（温度計測） ・ロードセル（圧力・荷重測定） ・流量センサ、水位センサ など 入力信号 直流電流/電圧 交流電流/電圧 パルス信号 熱電対 測温抵抗体 抵抗 など ◎センサなどから受けた入力信号をデジタルパネルメータで デジタル処理の上、表示します。 表示するだけの場合と、出力してインターフェースの役割を する場合があります。 スケーリング・表示 出力（オプション機能） ・比較出力（HI/LO警報） ・アナログ出力 ・通信出力（RS-485、RS-232C） ・BCD出力 ・リレー出力 など ー7ー

スケーリング機能とは スケーリングとは、各種センサから出力された信号をそのセンサが計測する物理量に 任意に換算して表示させる機能になります。 例えば、「入力 0～10V」を「表示 0～100℃」とする場合、入力電圧を温度に換算して表示します。 これをスケーリング設定やパラメータ設定、レンジ設定などと呼ぶこともあります。 多くのセンサや変換器は、物理量を直接ではなく「アナログ信号」で出力します。 そのため、そのまま表示すると「mA」や「V」単位の数値しか分かりません。 そこでスケーリング設定をすることで、現場の実際の単位（℃、㎏など）で数値を見ることが可能と なります。 スケーリングは一般的に下記の流れで設定します。 ①入力範囲を確認 各種センサの出力範囲を調べる ②表示範囲・レンジを決める 実際に表示したい値を設定する ③デジタルパネルメータにスケーリング値を入力 取扱説明書に従い、スケーリング設定を行う ④確認・校正 実際に既知の信号を入力して、表示値が合っているか確認し調整する 製品によって仕様が異なる場合があるので、取扱説明書の確認が必要です。 比較出力とは 比較出力とは、デジタルパネルメータが測定している値を、あらかじめ設定した「基準値」と比較し て信号を出す機能のことです。 設定した値を超えたらONにする（またはOFFにする）というしきい値判定（アラーム）機能です。 例えば、温度表示用のデジタルパネルメータで、 ・設定値：80℃ ・現在の測定値：82℃ になった場合、比較出力がONになります。 その出力を使って、警報ランプを点灯、ブザーを鳴らす、制御回路を停止するなどの動作が可能です。 この機能により、計測器に簡易的な制御・警報機能を持たせることができます。 出力の種類には下記のようなものがあります。 ・リレー接点出力（A接点・B接点） ・トランジスタ出力（オープンコレクタ出力） ・TTL出力 また、機器によっては複数の比較出力が設定可能な場合もあります。 ー8ー

渡辺電機工業のデジタルパネルメータ 渡辺電機工業は、1975年にデジタルパネルメータを発売して以来、現場での使いやすさを徹底 追求してまいりました。測定方法や検査方法、管理方法に合う様々な種類のデジタルパネル メータをラインアップしております。 カラー液晶で視認性抜群！ 選べるシングル・マルチ表示！ カラー液晶の新しいデジタルパネル シングル表示とマルチ表示を用意。 メータ。操作性・視認性に優れ、 デジタルパネルメータで比較機能付オー MENU画面が日本語表示で分かり トレンジを搭載し、作業性をUP キー やすい。オプション出力で2入力の対 スイッチにより、設定方法を知らなくて 応が可能です。 も直感的な操作が可能です。 WPMZ Series WPM Series 豊富なラインアップから選択可能！ 加圧加工に便利なSPCを搭載！ Aシリーズは各種入力を取り揃えてい ロードセル専用のデジタルパネルメータ。 るので、同じ外観で複数台を並べて 荷重や圧力の測定が可能で、2,000 使用することが可能です。また、ス 回/秒の高速サンプリング対応していま ケーリング機能を標準搭載しており、 す。加圧加工(かしめ)工程に便利なオ 各種オプションにも対応できます。 リジナルファンクション「SPC」を搭載 A Series ASG Series 回転計とカウントをラインアップ！ 小型で安価な製品が欲しい！ AC-911はパルス信号を入力して回 AM-215Bは24×48mmと小型のメー 転数などを表示。見やすい大型LED ターリレーです。電源渡り用端子を搭載 を採用しているので、視認性抜群 しているため、配線工数の削減に貢献 AC-116Bはパルス信号をカウントする します カウンタです。カウント値のバックアッ AC Series プ機能を搭載しています。 AM Series 電力測定用のデジタルパネルメータ！ 2線式のスケーリングメータ！ WLDは電力計測精度±1.0%fsを確 ALシリーズは全て2線式のスケーリング 保しており、待機電力のムダを高精 メータです。電源不要で入力のDC4～ 度で計測が可能です。防塵防水構 20mAのパワーを電源として駆動します。 造で、水回りへの設置も安心、電力 監視の設置範囲が広がります。 WLD Series AL Series モジュールタイプの製品が欲しい！ デジパネ対応のアクセサリ！ AHシリーズはモジュールタイプのライン 分流器や分圧器、変流器など豊富な アップです。他のデジタルパネルメータ アクセサリを準備しています 他にもフ とは異なり、基板むき出しのため、装 ロントパネルカバーなど、防塵・防水カ 置の部品として搭載が可能です。 AH Series バーもご用意。 アクセサリ ー9ー

ー10ー

ー11ー

ー12ー

ー13ー

ー14ー

ー15ー

ー16ー

まとめ 最後までお読みいただきありがとうございました。 計測とはからデジタルパネルメータまで駆け足でご紹介しましたが、ご参考になりましたでしょう か？ 渡辺電機工業株式会社は、1940年の創業時から一貫して、計測機器のメーカーとしての道を歩んでま いりました。 創業以来蓄積してきた計測技術と最新のエレクトロニクス技術、メカトロニクス技術、ソフトウェア 技術を最大限に統合した製品の開発に努めております。 計測のスペシャリストとして、皆様のお役に立てるよう、ホームページや導入事例、ブログなどで情 報を配信しております。 デジタルパネルメータにつきまして、疑問やご相談などお気軽にお問い合わせください。 お問い合わせはこちら https://www.watanabe-electric.co.jp/contact/ 20251028-1 ー17ー

本社/東京営業所 〒150-0001 東京都渋谷区神宮前6-16-19 TEL：03-3400-6141 FAX：03-3409-3156 西日本営業所 〒564-0063 大阪府吹田市江坂町1-14-33 TEL：06-6310-8565 FAX：06-6310-6462 中 部 営 業 所 〒460-0003 愛知県名古屋市中区錦1-4-25 TEL：052-220-3344 FAX：052-220-3345 https://www.watanabe-electric.co.jp/ Mail：support@watanabe-electric.co.jp