JIS C 1805-2:2001 プロセス計測制御機器―性能評価の一般的方法及び手順―第２部：基準状態における試験

C 1805-2 : 2001

まえがき

  この規格は,工業標準化法第12条第1項の規定に基づき,社団法人日本電気計測器工業会 (JEMIMA) /
財団法人日本規格協会 (JSA) から工業標準原案を具して日本工業規格(日本産業規格)を制定すべきとの申出があり,日本
工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日本工業規格(日本産業規格)である。
  今回の制定は,日本工業規格(日本産業規格)を国際規格に整合させるため,IEC 61298-2 : 1995を基礎として用いた。
  JIS C 1805-2には,次に示す附属書がある。
    附属書A(参考) 参考文献
    附属書1(参考) JISと対応する国際規格との対比表
  JIS C 1805の規格群は,次に示す4部から構成する。
    JIS C 1805-1 第1部 : 一般的考察
    JIS C 1805-2 第2部 : 基準状態における試験
    JIS C 1805-3 第3部 : 影響量の効果に関する試験
    JIS C 1805-4 第4部 : 評価報告書の内容

(pdf 一覧ページ番号 )

――――― [JIS C 1805-2 pdf 1] ―――――

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                         C 1805-2 : 2001

プロセス計測制御機器−性能評価の一般的方法及び手順−第2部 : 基準状態における試験

Process measurement and control devices−General methods and procedures for evaluating performance−Part 2 : Test under reference conditions

序文 この規格は,1995年に第1版として発行されたIEC 61298-2, Process measurement and control devices
−General methods and procedures for evaluating performance−Part 2 : Test under reference conditionsを翻訳し,
編集上及び/又は技術的内容を一部変更して作成した日本工業規格(日本産業規格)である。
この規格に記載されたIEC規格番号は,1997年1月1日から実施のIEC規格新番号体系によるものであ
る。これより前に発行された規格については,規格票に記載された規格番号に60000を加えた番号に切り
換えてある。これは,番号だけの切換えであり,内容は同一である。
なお,この規格で点線の下線を施してある箇所は,対応国際規格を変更している事項である。変更の一覧
表をその説明を付けて,附属書1に示す。
1. 適用範囲 この規格は,プロセス計測制御機器の機能及び性能に関する試験の実施と報告のための,
一般的な方法と手順を規定する。この規格に規定された方法と手順は,いずれの種類の試験又はいずれの
タイプのプロセス計測制御機器にも適用できる。各試験は固有の入力変量及び出力変量並びに入力/出力
関係(伝達関数)によって特性付けられるいずれの機器にも適用でき,アナログ機器もディジタル機器も
含まれる。特別な試験が必要な機器に対しては,この規格は,特別な試験を規定したその製品固有の規格
と合わせて使用しなければならない。
  JIS C 1805のこの部は,基準状態で行われる試験について述べている。
    備考 この規格の対応国際規格を,次に示す。
            なお,対応の程度を表す記号は,ISO/IEC Guide 21に基づき,IDT(一致している),MOD
          (修正している),NEQ(同等でない)とする。
          IEC 61298-2 : 1995, Process measurement and control devices−General methods and procedures for
              evaluating performance−Part 2 : Test under reference conditions (MOD)

――――― [JIS C 1805-2 pdf 2] ―――――

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C 1805-2 : 2001
2. 引用規格 次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す
る。これらの引用規格のうちで,発効年(又は発行年)を付記してあるものは,記載の年の版だけがこの
規格の規定を構成するものであって,その後の改正版・追補には適用しない。発効年(又は発行年)を付
記していない引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
    JIS B 0155 : 工業プロセス計測制御用語及び定義
      備考 IEC 60902 : 1987, Industrial-Process measurement and control-Terms and definitionsからの引用事
                項は,この規格の該当事項と同等である。
    JIS C 1010-1 測定,制御及び研究室用電気機器の安全性 第1部 : 一般要求事項
      備考 IEC 61010-1 : 1990, Safety requirements for electrical equipment for measurement, control, and
                laboratory use−Part 1 : General requirements, Amendment 1 : 1992, Amendment 2 : 1995から
                の引用事項は,この規格の該当事項と同等である。
    JIS C 1805-1 : 2001 プロセス計測制御機器−性能評価の一般的方法及び手順−第1部 : 一般的考察
      備考 IEC 61298-1 : 1995, Process measurement and control devices−General methods and procedures for
                evaluating performance−Part 1 : General Considerationsからの引用事項は,この規格の該当
                事項と同等である。
    IEC 60546-1 : 1987, Controllers with analogue signals for use in industrial-process control systems−Part 1 :
        Methods of evaluating the performance
3. 定義 この規格で用いられる主な用語の定義は,次による。
    備考 “*”のついた用語はJIS B 0155の用語と同一であるが,定義の文章表現については,IEC
          61298-2 (1995) による。
3.1   被試験機器 (DUT)   試験を受ける機器。
3.2   変量* (variable) 値が変化しうる量又は状態であって通常測定ができるもの。(例 : 温度,流量,速
度,信号など)
3.3   信号* (signal) 物理的な変量。その1以上のパラメータは,信号が表す1以上の変数に関する情報
を伝える。
3.4   レンジ* (range)対象とする量の上限値と下限値の間の領域。
3.5   スパン* (span) 与えられたレンジの上限値と下限値の間の代数的な差。
3.6   設定値* (set point)基準変量を表す信号。
    備考 手動設定,自動設定,プログラムされたものなどがある。
3.7   最大誤差* (inaccuracy) 規定の条件及び規定の手順で試験を行ったときに観測される,規定の特性
曲線からの正と負の最大偏差。
3.8   誤差* (error)測定変量の真の値と測定値との間の代数的差。
    備考 誤差は測定値が真値より大きいときを正とし,一般に対応するスパンに対する百分率で表す。
3.9   最大測定誤差 (maximum measured error)  それぞれの測定点において上昇平均曲線及び下降平均曲
線から決まる正又は負の誤差の中の最大値。
3.10 非一致性 (non-conformity) 一致性の偏差。
    備考 一致性はJIS B 0155に定義あり。
                            直線性の偏差。
3.11 非直線性 (non-linearity)
    備考1. 直線性はJIS B 0155に定義あり。

――――― [JIS C 1805-2 pdf 3] ―――――

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                                                                                  C 1805-2 : 2001
         2. 非一致性と非直線性にはヒステリシスを含まない。
                                    JIS B 0155にある繰り返し性誤差の定義を参照。
3.12 非繰り返し性 (non-repeatability)
                             印加された入力値の方向性前歴に依存して入力値に対応する出力値が
3.13 ヒステリシス* (hysteresis)
異なる機器又は計器の特性。
3.14 不感帯* (dead band) 出力変量に感知できる変化を全く生じることのない入力変化の有限範囲。
                          調節機構を変化させることによって,調節可能な最小の出力変化。
3.15 調節性 (adjustability)
3.16 むだ時間* (dead time) 入力が変化した瞬間から,それによって出力の変化が始まるまでの時間(JIS
B 0155 付図2を参照)。
3.17 立上がり時間* (rise time) ステップ応答において,出力信号がゼロから始まって最終定常値の小さ
なパーセント値(例えば,10%)に達した瞬間から,大きなパーセント値(例えば,90%)に最初に達す
る瞬間までの時間(JIS B 0155 付図2を参照)。
3.18 整定時間 (settling time)入力がステップ状に変化した時から,その結果として起こる出力の変動が,
その最終定常値の許容差内に収まるまでの時間。この規格では許容差として1%が適用される。
3.19 ステップ応答時間 (step response time)ステップ入力が加えられた時点から,出力が最終定常値の
90%に最初に達するまでの時間(JIS B 0155 付図2を参照)。
3.20 時定数* (time constant)  線形一次システムにおいて,ステップ入力又はインパルス入力を加えたと
き,出力が全変化分の63.2%に達するのに要する時間。
3.21 過渡行過ぎ量* (transient overshoot)ステップ応答において,出力変量の最終定常値からの過渡的な
偏差の最大値を,初期定常値と最終定常値との差の百分率で表したもの。
3.22 予期せぬ事態 (unexpected event)評価試験中に生じ,機器の製造業者による修理が必要な,機器の
故障,動作不良,異常又は不注意による損傷。
3.23 試験手順 (test procedure)製造業者,試験所と購入者/使用者との間で事前に同意された,実施す
べき試験と試験条件に関する記述。
4. 正確さに関する要因
4.1   試験手順と事前の配慮
4.1.1  試験レンジの選択 レンジスイッチ又は設定ダイヤルがある場合(例,ゲイン)は,試験をすべて
のレンジ又は設定で行う。被試験機器が使用の状態に校正されている場合は,最初の一連の試験は調節な
しで実施する。
4.1.1.1  基準 測定は,試験プログラムで要求されたすべての動作設定の中で,機器の性能を確立するた
めに必要な最小限の校正設定で行う(JIS C 1805-1の5.参照)。
  スパンとレンジ下限値の両方について,かなりの調節部分(設定点)を備えた機器の試験では,実行不
可能なほどの回数の試験が要求されるかもしれない。そのような場合は,測定しようとする特性について,
スパンとレンジ下限値の設定を変えたときの影響を確かめるために予備試験を行う。その特性がより少な
い試験で,かなりの正確さをもって推測できるような場合は,試験プログラムから幾つかの試験を省略す
ることができる。例えば,もしスパンが一定に保たれるなら,ヒステリシスは,レンジ下限値及びレンジ
上限値の選択からはそれほど大きな影響は受けないであろう。そして,しばしば一つのスパン設定での測
定から,他の異なったスパンについても推定できる。
  しかしながら,報告書には,調節の際のそれぞれの設定値について,測定のパラメータに関連する値を
明示し,最大誤差,ヒステリシスなどの値がすべて,機器の同じ調節点に参照できるようにしておく。

――――― [JIS C 1805-2 pdf 4] ―――――

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C 1805-2 : 2001
4.1.1.2  スパンの設定とレンジ下限値の調節 一般に,試験プログラムの中で特に他の指定がない限り,
正確さの要因に関する試験は,表1の下方に列挙する,設定A,B,C,又はDに設定して行うが,スパ
ン及び/又はレンジ下限値の調節が製造上の誤差(ばらつき)を調節する範囲を超えて調節可能な場合は
常に表1による。
    備考 動特性,機能特性,及びドリフトの特性については,この規格の適切な箇条を参照。
                             表1 スパンの設定とレンジ下限値の調節
                                                                   ゼロサプレッション及び/又はエ
                試験の種類                        スパン調節
                                                                   レベーション
性能評価 (Performance evaluation)
                                                     A                          B
形式試験 (Type test)
定常試験 (Routine test)
                                                     C                          D
抜取試験 (Sample test)
設定A−製造業者によって規定された最大,最小値及び中間の一点にスパンを設定する。
設定B−通常,試験はサプレッション又はエレベーションなしで,レンジ下限値の一点の設定だけで行う。
        しかし,その影響が無視できない場合は,更に(レンジ下限値の)最大,最小設定点で行うこと
        が必要となる。
設定C−試験プログラムの中で,他に指定がなければ,スパンは製造業者の設定のままで行う。
設定D−試験プログラムの中で,他に指定がなければ,レンジ下限値は製造業者の設定のままで行う。
4.1.2  事前の繰り返し調節 測定記録を行う前には,その被試験機器の事前調節を行ったうえ,指示がそ
れぞれの方向に設定レンジの全範囲で3回横切らせる動作をさせる。
4.1.3  測定サイクルと試験点の数 被試験機器の性能は,その設定レンジの全範囲にわたって,増加(上
昇)方向,減少(下降)方向について確かめる。
  JIS C 1805-1の5.2にある経済的観点を考慮に入れ,測定サイクルと試験点の数はできるだけ少なくする。
試験点の数と分布は,試験の種類,期待される正確さの程度,評価される特性にあわせて決める。
  上昇及び下降させた場合の試験点は,あらかじめ決められた同じ試験点とする。ただし,0%と100%の
点は,それぞれ下降又は上昇させた場合に到達する点だけとする。
  測定サイクルと試験点の数は,対象としている試験の種類による。特殊形式の機器のために異なる規定
がされているのでなければ,適用される数と分布は表2による。
4.1.4  ディジタル入出力がある場合の追加試験 試験によって,プロトコルが国際規格(例えば,RS 232,
IEEE 488)に対応していること,又は供給者の規定した独自のプロトコルに合致していることを確認する。
被試験機器が基準状態のもとで,指定されたプロトコルに対し,正しく,誤りなしに(又は供給者が指定
した誤り率以内で)動作することを確認する。論理“1”と“0”のレベルを確認する。また,表示エラー
(ディジタル表示の欠落,など),輝度,コントラスト,輝度/コントラストがなくなる視野角などのため
に適切な試験を行う。表示(正確さ)の誤差とともに更新レートも記録しておく。
4.1.5  測定手順 最初の測定は,入力スパンの0%に続く最初の試験点で行う(例えば,入力スパンの10%
−表2参照)。
  まず,信号発生器にレンジ下限値に等しい入力信号を発生させ,入力信号をオーバーシュートさせない
ように,ゆっくりと増加し,最初の試験点に到達させる。適切な安定時間をとった後,対応する入出力の
値を記録する。そして入力信号を,オーバシュートさせないようにゆっくりと増加し,次の試験点に到達
させ,適切な時間をおいたあと,対応する入出力値を記録する。

――――― [JIS C 1805-2 pdf 5] ―――――

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