センサのソースを表示

{{出典の明記|date=2013年5月15日 (水) 04:38 (UTC)}}
'''センサ'''または'''センサー'''（{{lang-en-short|sensor}}。{{IPA-en|ˈsensɔː''r''}} '''セ'''ンソー、{{IPA-en|ˈsensə|}} '''セ'''ンサ）は、自然現象や人工物の[[物理量|機械的]]・[[電磁波|電磁気的]]・[[温度|熱的]]・[[音|音響的]]・[[化学|化学的]]性質あるいはそれらで示される空間情報・時間情報を、何らかの科学的原理を応用して、人間や機械が扱い易い別媒体の[[信号 (電気工学)|信号]]に置き換える装置のことをいい、センサを利用した計測・判別を行うことを「センシング」という。'''検知器'''（{{lang-en-short|detector}}）とも呼ばれる。

== 概要 ==
センサは今日、日常生活のあらゆるところで使用されている。特に、[[自動車]]、[[機械]]、[[航空宇宙]]、[[医学]]、[[産業]]および[[ロボット工学]]などで大いに使用される。

センサは[[トランスデューサ]]の一種であるが、センサという言葉は、トランスデューサのみを指す場合と、トランスデューサに増幅・演算・制御・出力等の機能を合わせた装置を指す場合がある。
*[[電力量計|電気メーター]]は、電気の使用量を、電磁回転板などのトランスデューサを用いて、デジタル表示に置き換える。
*[[太陽電池]]は、光を電気に置き換える[[トランスデューサ]]ではあるが、物理情報ではなくエネルギー取得を目的としているので、ふつうはセンサとしないが、昔、セレン光電池を[[露出計]]や[[AEカメラ]]（当時はEEと称した）でセンサとして使っていた例や、昼間太陽電池で充電し夜になると光り出すような装置で発電力の低下を検出しトリガーにしている、など例外もある。

センサによる[[測定]]は、その出力信号の処理の仕方によって以下に分けられる。
*測定された値が直接読める物（Direct Indicator）
*:センサからの信号を、直接人間が判読する場合には、人間が認識可能な媒体（[[光]]や[[音]]など）に置き換える。
*:*水銀温度計は、周囲温度を、[[水銀]]の[[熱膨張係数|熱膨張]]を用いて、視覚情報に置き換える。
*:*[[やかん|ケトル]]の笛吹は、お湯の温度を、[[蒸気圧]]の性質を用いて、聴覚情報に置き換える。
*測定された値が人間が判読可能なように変換する必要がある物
*:センサからの情報を、[[電子回路]]が処理できるように、一旦[[電気信号]]に置き換える。電子回路が取得した信号は、[[AD変換器]]を使用したり、[[コンピュータ]]および[[ディスプレイ (コンピュータ)|ディスプレイ]]を通して測定結果を読むなど人間が読めるように変換する必要がある。
*測定された値を人間が判読しない物
*:センサからの情報を[[電気信号]]に置き換えて、処理・蓄積し、システムをコントロールするために使う。人間の関知しないシステム内部で、システムの性能・安定性・安全性を向上する。
多くのセンサは、[[電気]]的・[[電子工学|電子]]的な機能、構造になっており、測定器、電子・電気機器、制御機器等に組み込まれることで機能が発揮される。[[MEMS]]技術の進歩により、多くのセンサが従来よりもはるかに高い感度に達している。

== 分類 ==
=== 物理特性 ===
* 力
** [[ひずみゲージ|ストレインゲージ]](ひずみゲージ)
** ロードセル（荷重による変位量がわかっている物体とひずみゲージを組み合わせた荷重センサ）
** [[半導体]]圧力センサ
* 光
** [[光センサ]]
** [[光電素子]]
** フォト[[ダイオード]]
* 磁気
** [[磁気センサ]]
* 温度
** 接触式
*** [[サーミスタ]]
*** [[抵抗測温体]]
*** [[熱電対]]
** 非接触式
*** [[放射温度計]]
* 音声
** [[マイクロフォン]]
* 化学
** [[イオン]]濃度
** [[気体|ガス]]濃度

===時空間特性===
* 変位
** [[ポテンショメータ]]
** [[差動トランス]]
** [[回転角センサ]]
** [[リニアエンコーダ]]
* 回転数
** [[タコジェネレータ]]
** [[ロータリエンコーダ]]
* 位置
** [[光位置センサ]] (PSD)
** [[リミットスイッチ]]
* 距離
** [[超音波距離計]]
** [[静電容量変位計]]
** [[光波測距儀|光学式測距]]
** [[電磁波測距]]
* 速度
** レーザードップラー振動速度計
** [[レーザドップラー流速計]]
* 角速度
** [[ジャイロセンサ]]
* 加速度
** [[加速度センサ]]
** 地震センサ
* 一次元画像
** リニアイメージセンサ
* 二次元画像
** [[CCDイメージセンサ]]
** [[CMOSイメージセンサ]]

===特定用途===
* 液
** [[漏液センサ]]（リークセンサ）　（読み：ろうえき）
** [[液検知センサ]]（レベルセンサ）
* [[硬度]]
* [[電場]]
* [[電流]]
* [[電圧]]
* [[電力]]
* [[赤外線]]
* [[放射線]]
* [[湿度]]
* [[におい]]
* [[流量]]
* [[傾斜]]
* [[振動]]
* [[時間]]：[[時計]]

== 選定 ==
目的とする物理情報・検出原理・センサの形態によって、多種多様なセンサが存在する。

目的とする物理情報が同一であっても、検出原理として様々な手段がありうる。条件に適った最適なセンサを選び出すには、測定対象とセンサの性質をよく考慮する必要がある。

また、センサはその目的上、厳しい物理的環境下に晒されながら使用されるケースもある。実用の際は、ノイズによる誤検出や故障が起きないように、検出方法を吟味し、適切な使用環境・防護形態の下で使用する。

== スマートセンサ ==
スマートセンサ（[[:en:smart sensor|smart sensor]]）、あるいはインテリジェントセンサ（[[:en:intelligent sensor|intelligent sensor]]）は解析、[[情報処理]]の能力が付加されたセンサである。スマートセンサには測定対象に複数のセンサでもって測定を行う。一度に複数のデータを取得し、異常な値や例外値を取り除き、データを処理しそれを蓄積する。これにより、自動校正機能、自動補償機能が備わっているといえる。また、その他の種類のセンサと[[センサネットワーク]]通信機能で組み合わせて統合されたデータの測定も可能である。

== センサフュージョン ==
センサフュージョン（[[:en:sensor fusion|sensor fusion]]）、あるいはセンサ融合は、[[視覚]]、[[聴覚]]、[[触覚]]、[[嗅覚]]、[[味覚]]などの多くの種類の感覚情報から融合した知覚を用いてセンシングすることである。

センサフュージョンは、複合、統合、融合、連合の4つに分類することができる。
; 複合（{{en|multisensor}}）
: 複数のセンサから得られた情報を並列的・相補的に組み合わせた出力を得ることを複合的処理という。
; 統合（{{en|integration}}）
: それぞれのセンサから得られた情報に演算処理を行い、まとまった情報を得ることを統合的処理という。
; 融合（{{en|fusion}}）
: ある現象に対して、それを測定する複数のセンサの出力から、データ同士の処理を行い、1つの知覚を得ることを融合的処理という。
; 連合（{{en|association}}）
: センサから得た情報間の関係を調べ、出力を得ることを連合的処理という。

== 関連項目 ==
* [[無線センサネットワーク]]
* [[計測工学]]
* [[電気計測工学]]
* [[制御工学]]
* [[安全装置]]
* [[フェイルセーフ]]
* [[感覚]] - 生物、心理学
* [[バイオセンサ]]

{{デフォルトソート:せんさ}}
[[category:センサ|*]]
[[Category:制御工学]]
[[Category:ロボット工学]]