センサ仕様書の単位を読む方法｜圧力・温度・出力単位の基本を解説

Sensor Specification Guide

センサ仕様書を見ると、Pa、kPa、MPa、bar、psi、℃、K、V、mV、mA、 mV/V、%FSなど、さまざまな単位や表記が出てきます。

センサ選定では、測定レンジだけでなく、圧力の基準、出力信号、精度、温度範囲、電源条件、接続先の入力仕様まで確認する必要があります。単位や表記の意味を取り違えると、センサ選定、PLC接続、データロガー設定、制御盤設計などでミスにつながります。

この記事では、センサ仕様書でよく使われる単位を、 圧力・温度・出力信号・精度・電源に分け、計算式、早見表、実務例とともに解説します。

Quick Answer

センサ仕様書でよく使う単位

Pressure Pa・kPa・MPa・bar・psi

測定圧力、耐圧、差圧、真空圧など

Temperature ℃・K・℉

測定温度、使用温度、保存温度、補償温度など

Output V・mV・mA・mV/V

電圧出力、電流出力、ブリッジ出力など

Accuracy %FS・%rdg・ppm/℃

精度、直線性、温度係数、ドリフトなど

Power VDC・VAC・mA・W

電源電圧、消費電流、消費電力など

Communication I²C・SPI・UART・RS-485

通信方式、電圧レベル、アドレスなど

仕様書は単位だけを見るのではなく、 測定レンジ・圧力基準・出力形式・電源・温度・精度条件をセットで確認することが重要です。

Unit List

センサ仕様書でよく出る単位一覧

分類	よく使う単位・表記	意味	主なセンサ・機器
圧力	Pa、kPa、MPa、bar、psi、Torr	圧力、差圧、真空圧、耐圧	圧力センサ、差圧センサ、真空計
温度	℃、K、℉	測定温度、周囲温度、保存温度	温度センサ、圧力センサ、流量計
電圧出力	V、mV、0〜5V、0〜10V、1〜5V	アナログ電圧信号	圧力、変位、距離、温度センサ
電流出力	mA、4〜20mA、0〜20mA	アナログ電流信号	圧力伝送器、流量計、液位計
ブリッジ出力	mV/V	印加電圧1Vあたりの出力	ロードセル、圧力センサ、トルクセンサ
精度・誤差	%FS、%rdg、ppm/℃	測定誤差、温度係数、ドリフト	各種センサ、計測器
電源	VDC、VAC、mA、W	電源電圧、消費電流、消費電力	工業用センサ、変換器、制御機器
デジタル通信	I²C、SPI、UART、RS-485	通信方式、信号レベル	組込センサ、デジタル計測機器

Reading Order

センサ仕様書を読む順番

仕様書を最初から順に眺めるより、確認項目を決めて読む方が選定ミスを減らせます。実務では、次の順番で整理すると判断しやすくなります。

測定対象

圧力、温度、荷重、変位、流量、液位など、何を測るセンサか確認します。

測定レンジ

通常値だけでなく、最大値、負圧、過渡的なピークを含めて確認します。

基準・方式

圧力ならゲージ圧・絶対圧・差圧、温度なら測定対象と周囲温度を区別します。

出力形式

0〜5V、4〜20mA、mV/V、デジタル通信など、接続先に合うか確認します。

電源条件

電源電圧、消費電流、配線方式、ループ電源の有無などを確認します。

精度と環境条件

%FS、%rdg、補償温度範囲、保護構造、耐振動などを用途に合わせて確認します。

Pressure

圧力センサで使う単位｜Pa・kPa・MPa・bar・psi

圧力センサの仕様書では、測定レンジ、最大使用圧力、耐圧、破壊圧力などに圧力単位が使われます。国内仕様ではkPaやMPa、海外仕様ではbarやpsiが表記されることがあります。

Pa・kPa・MPa 1 MPa = 1,000 kPa = 1,000,000 Pa

bar 1 bar = 100 kPa = 0.1 MPa

psi 1 psi ≒ 6.894757 kPa

Torr 1 Torr ≒ 133.322 Pa

圧力単位の早見表

元の値	kPa	MPa	bar	psi
10 kPa	10 kPa	0.01 MPa	0.1 bar	約1.45 psi
100 kPa	100 kPa	0.1 MPa	1 bar	約14.50 psi
1 MPa	1,000 kPa	1 MPa	10 bar	約145.04 psi
1 bar	100 kPa	0.1 MPa	1 bar	約14.50 psi
100 psi	約689.48 kPa	約0.689 MPa	約6.895 bar	100 psi

例：圧力レンジ0〜100psiをMPaに変換

海外製圧力センサの仕様書に「Pressure Range: 0–100 psi」と記載されている場合、上限値をMPaへ換算します。

100 psi × 0.006894757 = 0.6894757 MPa 0〜100 psi ≒ 0〜0.689 MPa

日本国内の設備条件と比較するときは、元のpsi表記も残しながら、 kPaまたはMPaを併記すると確認しやすくなります。保証値や試験条件では、必要以上に桁を丸めないことも重要です。

Pressure Reference

ゲージ圧・絶対圧・差圧の違い

圧力センサでは、数値と単位が同じでも、どこを基準にした圧力なのかで意味が変わります。特に海外仕様書では、末尾のG・Aや、psig・psiaの違いを見落とさないようにします。

種類	基準	表記例	主な用途
ゲージ圧	周囲の大気圧	kPaG、MPaG、barg、psig	空圧、油圧、水圧、設備圧力
絶対圧	完全真空	kPaA、MPaA、bara、psia	真空、気体計算、気象、プロセス
差圧	2点間の圧力差	Pa、kPa、ΔP	フィルタ、流量、クリーンルーム

同じ100kPaでも意味が違います

100kPaGは大気圧より100kPa高い圧力です。一方、100kPaAは完全真空を基準にした絶対圧で、標準大気圧に近い値です。センサを置き換えるときは、単位だけでなく圧力基準も一致させます。

Temperature

温度単位｜℃・K・℉

センサ仕様書では、測定温度範囲、使用温度範囲、保存温度範囲、温度補償範囲、温度特性などに温度単位が使われます。国内仕様では℃、海外仕様では℉、物理計算や技術資料ではKが使われることがあります。

℃ → K K = ℃ + 273.15

K → ℃ ℃ = K − 273.15

℃ → ℉ ℉ = ℃ × 9 ÷ 5 + 32

℉ → ℃ ℃ = (℉ − 32) × 5 ÷ 9

温度単位の早見表

℃	K	℉	使用場面の例
−20℃	253.15K	−4℉	低温環境
0℃	273.15K	32℉	水の凝固点付近
25℃	298.15K	77℉	室温付近
40℃	313.15K	104℉	高めの周囲温度
85℃	358.15K	185℉	電子部品で見かける上限例
125℃	398.15K	257℉	高温仕様

例：動作温度−20〜85℃を℉へ変換

−20℃ → −4℉ 85℃ → 185℉ −20〜85℃ = −4〜185℉

測定・使用・保存・補償温度範囲の違い

項目	意味	確認ポイント
測定温度範囲	温度センサが測定できる対象温度	測定対象の最低・最高温度を含むか
使用温度範囲	センサ本体が動作できる周囲温度	設置場所の周囲温度に合うか
保存温度範囲	非通電時の輸送・保管可能温度	倉庫や輸送環境に合うか
温度補償範囲	規定の精度や特性が補償される温度	必要精度を満たす環境か

センサが動作できる温度範囲と、精度が保証される温度範囲は同じとは限りません。精度を重視する場合は、使用温度範囲だけでなく温度補償範囲を確認します。

Output Signal

出力単位｜V・mV・mA・mV/V

センサの出力信号には、電圧出力、電流出力、ブリッジ出力、デジタル出力などがあります。PLCやデータロガーへ接続する場合は、センサの出力方式と入力機器の仕様が一致している必要があります。

出力形式	表記例	主な用途	主な確認項目
電圧出力	0〜5V、0〜10V、1〜5V、mV	PLC、データロガー、計測器	入力レンジ、GND、ノイズ、負荷
電流出力	4〜20mA、0〜20mA	工業用伝送器、長距離配線	ループ電源、負荷抵抗、配線方式
ブリッジ出力	mV/V	ロードセル、圧力、トルクセンサ	励起電圧、アンプ、定格出力
デジタル出力	I²C、SPI、UART、RS-485	組込機器、デジタルセンサ	通信方式、電圧レベル、速度、アドレス

Voltage Output

電圧出力｜0〜5V・0〜10V・1〜5V

電圧出力センサでは、測定レンジに応じて出力電圧が変化します。一般的な直線出力では、レンジ下限と上限を電圧の下限・上限へ対応させます。

0〜5V：レンジ下限で0V、上限で5V
0〜10V：レンジ下限で0V、上限で10V
1〜5V：レンジ下限で1V、上限で5V

例：0〜100kPa、0〜5V出力の圧力センサ

圧力	出力電圧
0 kPa	0 V
25 kPa	1.25 V
50 kPa	2.5 V
75 kPa	3.75 V
100 kPa	5 V

PLCやデータロガー側では、0〜5V入力に対応しているか、入力分解能が十分か、GNDの接続方法に問題がないか、センサの出力インピーダンスと入力側の条件が合うかを確認します。

Current Output

電流出力｜4〜20mA・0〜20mA

工業用センサや伝送器では4〜20mA出力がよく使われます。電流信号は配線抵抗の影響を受けにくく、圧力、流量、液位、温度などの計装信号で利用されています。

4mA

測定レンジの下限

12mA

測定レンジの中間

20mA

測定レンジの上限

下限を0mAではなく4mAにすることで、正常なレンジ下限と、断線・電源異常などを区別しやすくなります。実際の異常判定値やバーンアウト動作は、センサと入力機器の仕様を確認してください。

例：0〜1MPa、4〜20mA出力

圧力	出力電流
0 MPa	4 mA
0.25 MPa	8 mA
0.5 MPa	12 mA
0.75 MPa	16 mA
1.0 MPa	20 mA

4〜20mAから測定値を求める式

Linear Scaling 測定値 = レンジ下限 + (出力mA − 4) ÷ 16 × 測定スパン

例：0〜1MPaレンジで12mAの場合

0 + (12 − 4) ÷ 16 × 1MPa 8 ÷ 16 × 1MPa = 0.5MPa 12mA = 0.5MPa

負荷抵抗と電源電圧も確認

4〜20mA機器は、センサ本体だけでなく、配線抵抗、入力抵抗、アイソレータ、表示器などを含むループ全体の条件で動作します。許容負荷抵抗や必要電源電圧を仕様書で確認してください。

Bridge Output

mV/Vとは？ロードセルやブリッジセンサの出力単位

mV/Vは、印加電圧1Vあたり何mVの出力が得られるかを表す単位です。ロードセル、ひずみゲージ式圧力センサ、トルクセンサなどでよく使われます。

Full Scale Output フルスケール出力[mV] = 定格出力[mV/V] × 印加電圧[V]

例：2mV/V、印加電圧5Vの場合

2mV/V × 5V = 10mV フルスケール出力 = 10mV

例：1mV/V、印加電圧10Vの場合

1mV/V × 10V = 10mV フルスケール出力 = 10mV

mV/V出力は非常に小さいため、通常は専用アンプや計装アンプを使用して、 0〜5V、0〜10V、4〜20mAなどの扱いやすい信号へ増幅・変換します。励起電圧の許容範囲、アンプの入力範囲、ケーブル方式、シールドも確認します。

Accuracy

%FS・%rdg・ppm/℃｜精度と温度特性の読み方

%FS・%F.S.とは

FSはFull Scaleの略で、測定レンジ全体の幅または上限値を基準にした割合です。直線性、ヒステリシス、繰返し性、総合精度などに使われることがあります。

%FS 誤差 = フルスケール値 × %FS ÷ 100

例：0〜100kPa、精度±1%FS

100kPa × 1 ÷ 100 = 1kPa 誤差 = ±1kPa

この例では、測定値が10kPaでも90kPaでも、単純な±1%FSの仕様であれば誤差幅は±1kPaです。ただし、実際の仕様ではゼロ点、非直線性、温度影響などが別項目の場合があります。

%rdgとは

rdgはreadingの略で、現在の読み値に対する割合を表します。 %FSがレンジ全体基準なのに対し、%rdgは測定値に応じて誤差幅が変わります。

表記	基準	特徴
%FS	フルスケール	レンジ全体を基準に誤差を計算
%rdg	現在の読み値	測定値に比例して誤差が変化

例：測定値50kPa、精度±1%rdg

50kPa × 1 ÷ 100 = 0.5kPa 誤差 = ±0.5kPa

計測器では「±1%rdg＋固定値」「±%rdg＋digits」のような複合表記もあります。仕様書に複数の誤差項目がある場合は、条件に従って合算・比較してください。

ppm/℃とは

ppm/℃は、温度が1℃変化したときに、ゼロ点、感度、出力などがどの程度変化するかを表す温度係数に使われます。

ppm 1 ppm = 0.0001%

100 ppm 100 ppm = 0.01%

10,000 ppm 10,000 ppm = 1%

ppm/℃の基準がフルスケール、出力、感度、読み値のどれなのかは製品によって異なります。数字だけで判断せず、仕様書の定義と基準条件を確認します。

Power Supply

電源単位｜VDC・VAC・mA・W

センサを正常に動かすには、測定仕様だけでなく電源条件も重要です。制御盤で一般的なDC24Vのほか、DC12V、DC5V、AC100Vなどが使われます。

単位・表記	意味	確認ポイント
VDC	直流電圧	DC24V、DC12V、DC5V、許容範囲
VAC	交流電圧	AC100V、AC200V、周波数
mA・A	消費電流	電源容量、突入電流、台数合計
W	消費電力	電源容量、発熱、制御盤設計

Power W = V × A

Current 1A = 1,000mA

例：DC24V・20mAのセンサ

20mA = 0.02A 24V × 0.02A = 0.48W 消費電力 = 0.48W

複数台を同じ電源へ接続する場合は、各機器の消費電流を合計し、余裕を持った電源容量を選びます。起動時やヒーター動作時に電流が増える製品は、定常時の値だけでなく最大消費電流も確認してください。

Practical Example

海外製圧力センサの仕様書を読む実務例

圧力センサの仕様書に、次の記載があるとします。

Pressure Range: 0–100 psi
Output: 4–20 mA
Supply Voltage: 12–24 VDC
Accuracy: ±1%FS
Operating Temperature: −20 to 85℃

日本の設備仕様と比較しやすい形に整理すると、次のようになります。

仕様書の表記	読み替え	確認ポイント
0–100 psi	0〜約0.689MPa	通常圧力と最大圧力を含むか
4–20mA	工業用電流出力	PLC入力と配線方式が対応するか
12–24VDC	直流電源	制御盤電源とループ条件に合うか
±1%FS	±1psi ≒ ±6.895kPa	必要精度を満たすか
−20 to 85℃	−20〜85℃	設置環境と補償温度範囲に合うか

現場での確認ポイント

100psiが通常使用圧力なのか、レンジ上限なのかを区別する
耐圧・破壊圧力が別に規定されているか確認する
psiがゲージ圧か絶対圧か確認する
4〜20mAが2線式・3線式・4線式のどれか確認する
入力抵抗を含めたループの許容負荷を確認する
±1%FSに温度特性や非直線性が含まれるか確認する

Common Mistakes

センサ仕様書でよくある間違い

psiをkPaやMPaへ換算せず判断する

1psiは約6.895kPaです。100psiは約0.689MPaになります。国内設備と比較するときは単位を合わせて確認します。

ゲージ圧と絶対圧を混同する

kPaGとkPaA、psigとpsiaでは基準が異なります。真空、気体計算、低圧測定では特に注意が必要です。

4mAを異常値だと思う

4〜20mA出力では、通常4mAが測定レンジの下限です。 0mA付近の扱いは、断線検出や異常出力の仕様を確認します。

mV/VをmVと同じだと思う

mV/Vは印加電圧1Vあたりの出力です。実際の出力mVは、mV/Vの値に印加電圧を掛けて求めます。

%FSと%rdgを混同する

%FSはフルスケール基準、%rdgは読み値基準です。同じ1%でも、測定値によって実際の誤差幅が変わります。

使用温度範囲だけを見る

センサが動作できる温度と、規定精度が補償される温度は異なる場合があります。温度補償範囲と温度特性も確認します。

Checklist

センサ選定・仕様確認チェックリスト

測定対象は圧力・温度・変位・荷重・流量などのどれか
通常値、最大値、最小値を含む測定レンジか
圧力単位はPa・kPa・MPa・bar・psiのどれか
ゲージ圧・絶対圧・差圧のどれか
耐圧・破壊圧力・過負荷条件を満たすか
温度表記は℃・K・℉のどれか
使用温度と温度補償範囲を区別したか
出力は電圧・電流・mV/V・デジタルのどれか
PLCやデータロガーの入力レンジと一致するか
4〜20mAの配線方式と許容負荷は合うか
mV/Vでは励起電圧とアンプ入力を確認したか
精度表記は%FS・%rdg・固定値のどれか
温度係数や長期ドリフトを含めて判断したか
電源電圧、消費電流、電源容量は十分か
元の単位と換算後の値を資料へ併記したか

Summary

センサ仕様書の単位を読むときの要点

圧力ではPa・kPa・MPa・bar・psiがよく使われる
圧力単位と一緒にゲージ圧・絶対圧・差圧を確認する
温度では測定・使用・保存・補償範囲を分けて読む
4〜20mAでは通常4mAがレンジ下限、20mAが上限になる
mV/Vは印加電圧1Vあたりのセンサ出力を表す
%FSと%rdgでは誤差を計算する基準が異なる
センサ出力とPLC・データロガーの入力仕様を一致させる
単位だけでなく、電源・温度・精度条件をセットで確認する

単発の換算は、この記事の式や早見表で確認できます。実際の機器選定では、換算後の数値だけでなく、測定レンジ、圧力基準、出力形式、電源条件、温度範囲、精度条件をまとめて比較してください。

Unit Conversion App

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圧力、温度、流量、長さ、電力、抵抗、速度などを日常的に扱う場合は、単位換算アプリ「MyUnit」でもまとめて確認できます。既存単位の一括換算に加え、カスタム単位、複数ステップ計算、CSV共有にも対応しています。

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参考資料

本記事の単位、換算係数、出力信号の説明を確認するため、以下の公的機関・メーカー資料を参照しています。

製品を選定・接続するときは、対象製品の最新仕様書、取扱説明書、接続先機器の仕様を必ず確認してください。

FAQ

センサ仕様書に関するよくある質問

センサ仕様書では、最初に何を確認すればよいですか？

測定対象、測定レンジ、圧力基準や測定方式、出力形式、電源条件、精度、使用温度範囲の順に確認すると整理しやすくなります。

4〜20mAで4mAが下限になっているのはなぜですか？

測定値がレンジ下限のときも電流を流すことで、正常なレンジ下限と、断線や電源異常を区別しやすくするためです。実際の異常判定方法は機器の仕様を確認してください。

mV/VとmVは何が違いますか？

mV/Vは印加電圧1Vあたりの出力です。たとえば定格出力2mV/Vのセンサへ5Vを印加すると、フルスケール時の出力は10mVです。

%FSと%rdgの違いは何ですか？

%FSは測定レンジ全体を基準にした誤差、 %rdgは現在の読み値を基準にした誤差です。同じ1%でも実際の誤差幅が異なります。

使用温度範囲内なら精度も保証されますか？

必ずしも保証されません。動作可能な使用温度範囲と、規定の精度が補償される温度補償範囲が別に定められている場合があります。

海外仕様書の単位は日本の単位へ換算した方がよいですか？

国内設備や既存機器と比較する場合は、psiをkPaやMPaへ、 ℉を℃へ換算して併記すると判断しやすくなります。元の表記も残し、換算値とセットで管理するのがおすすめです。