「±2°C または ±2%」:測温モジュールの精度値は実際の対象で何を意味するか
ほぼすべての測温モジュールのデータシートに「精度 ±2°C または ±2%(代表値)」のような記載があります。妥当な数値ですが、これは実験室で校正用の基準源を測ったときの値です。実際の対象では、ほかの要因のほうが大きく効くことがほとんどです。MINI 640-2 Radiometric を例に、確認すべき点を説明します。
まず記載そのものを読む
「±2°C または ±2%」は、固定の数値と比例する数値を示しています。50°C では 2% は 1°C、300°C では 2% は 6°C です。対象温度でどちらが適用されるかを確認してください。「代表値」という語とレンジにも注意が必要です。このコアは一方のレンジで −20°C〜150°C、もう一方で 100°C〜650°C を測定します。対象を最も余裕を持ってカバーするレンジを使ってください。
最大の誤差要因はたいてい放射率
サーマルカメラは放射エネルギーを測っており、同じ温度でも表面によって放射は異なります。塗装面、プラスチック、酸化した表面はおおむね 0.9 以上ですが、磨いた金属は 0.1 未満のこともあり、ほとんど周囲を反射しています。塗装用の放射率のまま光沢金属を測ると、大きく外れることがあります。材料に合った放射率を計算に使うか、測定点に高放射率のテープや塗料を付けてください。
反射
低放射率の表面は赤外線では鏡のように働きます。熱いランプ、太陽、自分の体が、実際には存在しないホットスポットとして写ることがあります。見る角度を少し変えてください。本当のホットスポットは動かず、反射は動きます。
スポットサイズ
各画素は、見えているもの全体の平均を返します。対象が約 3 × 3 画素より小さいと背景が混ざり、読み値が背景側に引っ張られます。距離と IFOV で確認してください。このコアに 9.1 mm レンズ(IFOV 1.3 mrad)を付けた場合、鮮明範囲の最遠端 5.5 m で、約 2 cm 以上の対象なら十分です(計算値)。
距離・空気・窓
屋内の数メートルなら空気の影響はわずかです。屋外で数十メートルになると、湿度と距離が信号の一部を吸収し、レンズ前の保護窓も必ず吸収します。ソフトウェアで補正するか、実際の条件で基準と照合してください。
周囲温度とウォームアップ
精度の数値は、モジュールが安定していることが前提です。このコアの温度測定は周囲温度 −10°C〜+70°C で規定され、撮像は −40°C まで動作します。電源投入後や周囲温度が急に変わった後は、読み値が落ち着くまで待ってから使ってください。冬の屋外で動く製品なら、モジュールをこの測定範囲内に保ってください。
不均一性補正
非冷却コアには定期的な補正が必要です。シャッター方式では毎回画像が一瞬止まり、シャッターレス補正では止まりません。このコアは両方に対応し、標準はシャッターレスです。連続監視では、使うモードで補正がどのくらいの頻度で行われ、その前後で読み値がどう変わるかを確認してください。
ベンチでの確認方法
温度が分かっているものにモジュールを向けます。校正済みの黒体があれば最適で、なければつや消しの黒い面を信頼できる接触式プローブで測ったものを使います。1 点だけでなく、実際の用途の距離と温度で確認してください。
測りたいものをお知らせください。
対象、温度範囲、距離、使用条件をお送りください。営業日であれば 24 時間以内にご返信いたします。