測定器とは？種類と現場で起こる精度問題について解説

センサのテクニカルガイド

更新日：2025年07月29日 (2024年08月19日公開)

製造業の現場で必要不可欠な測定器は、対象物の大きさや形状を測るための役割を担っていることはもちろん、製品の信頼性や品質保証を担う重要な設備です。

本記事では、測定器の重要性や不備によるリスク、そして管理方法に関してなど、現場からの知見を元にした実践的な内容をお届けします。

測定器とは？測定の定義や目的を解説

測定器とは、温度・長さ・重さなどさまざまな物理量を数値で測るための道具です。どの測定器も、対象となる測定物を特定の単位として数値化します。

なお、すべての測定器は少なからず誤差（測定誤差）を持つことも覚えておきましょう。

測定の定義と目的

測定とは、対象となる測定物の物理量（温度・長さ・重さなど）を単位（℃・mm・mgなど）で表せるように、求めるプロセスのことです。

簡単に言えば、「対象物を測定器など基準となるものと比べ、数値として表すこと」になります。

なお「計測」という言葉もありますが、計測は測定より広い概念で、特定の目的のために測定方法の計画から結果の活用まで含めたプロセス全体を指します。

分類	ひと言で説明すると	イメージ例
測定	数値を測り「読む」行為	体温計で体温を測って「37.2 ℃」と表示させる。
計測	測定をどう活かすかまで見据えた一連の活動	・インフル流行を把握するための体温調査計画を立て（目的・方法）・各体温計の校正や測り方の手順を決め（準備）・実際に体温を測定し（実行）・得た温度データを統計処理して流行状況を判定し（解析）・医療現場や学校に注意喚起を出す（結果活用）

測定と計測の違い

測定を行う目的は、製品の品質保証にあります。製造業では、寸法を正確に測定することで、製品が要求仕様や公差を満たしているかを確実に検査できます。

測定は優れたものづくりをするための基本であり、適切な検査や品質保証は測定なくして成立しません。測定結果の精度が高まるほど、製品に対する信頼性も向上します。

測定器の種類と特徴

測定器は測定する物理量によってさまざまな種類があります。以下は測定量と測定器の例をまとめた表になります。

測定する物理量	測定器の名称	簡単な概要
長さ・外形寸法	ノギス	0.02mm程度までの長さ・内外径・段差を手早く測れる汎用ゲージ。
長さ・高精度寸法	マイクロメータ	主にシャフトや板厚などを0.001mmレベルで測定。スピンドルとアンビルで対象物を挟み、ラチェットで一定測定力を確保。
3D 位置座標	三次元測定機（CMM）	プローブが XYZ の直交座標を取り込み、幾何公差を数µm精度で評価。接触式と非接触式がある。
表面粗さ	表面粗さ測定器	ダイヤ針を走査しRa・Rzなどの粗さパラメータを算出。小型携帯型からCNC連動型まで。
材料厚み	超音波厚さ計	超音波パルスの往復時間から金属・樹脂などの板厚を非破壊で測定。
温度（接触）	熱電対温度計	異種金属接点の起電力を利用。200°C 〜 +1000°Cまで広域のものもあり、炉内温度や金型温度管理も可能。
温度（非接触）	赤外線放射温度計	物体の赤外輻射エネルギーを検出し表面温度を瞬時測定。回転体や高温物のオンライン監視にも有効。
トルク	トルクレンチ	締付けトルク管理用のクリック式や測定用ロードセル型など。生産ラインのねじ締め品質保証に必須。
硬度	ロックウェル硬度計	ダイヤまたは鋼球圧子を規定荷重で押込み、残留深さから硬度スケールHRB/HRC等を算出。
振動・加速度	加速度計（振動計）	ピエゾ素子やMEMSで加速度を電圧出力。機械設備の異常診断や回転機バランス管理に利用。
電流	マルチメータ	電圧（直流・交流）、電流（直流・交流）、抵抗を計測。テスターとも呼ばれる。
絶縁抵抗値	絶縁抵抗計	電気機器や配線の絶縁抵抗値を測定し、漏電や絶縁劣化を検出。

時代により移り変わる測定の基準

機械加工の現場では、ブロックゲージやマイクロメーターに付属する基準棒を使って測定器を校正し、長さの基準を確立しています。

しかし、これらのブロックゲージや基準棒自体は何を基準に作られているのかと疑問に思ったことはありませんか？

1960年までは「メートル原器」と呼ばれる物体が1mの長さの基準として使われていましたが、熱膨張などの物理的変化の問題が無視できなくなり、現在は使用されていません。

現在の1mの基準は真空中の光速度に基づき、光が真空中を2億9979万2458分の1秒の間に進む距離と定義されています。この2億9979万2458分の1秒という時間も、厳密に測定された時間の基準から算出されています。

身近な例として、一般に市販されているクォーツ時計も、内部の水晶（クォーツ）振動子に電圧をかけると規則的に振動する性質（逆圧電効果）を利用しています。この振動（32,768回/秒）を電気信号に変換して時計の針を動かしているのです。

このように、測定技術の向上や要求される精度の高まりに応じて、現在の基準は人工的に作られた物体による定義から、数値が変化しにくい基礎物理定数による定義へと置き換わっています。

測定の重要性と、測定不備によるリスク

正確な測定がなぜそれほど重要なのでしょうか。その理由は、測定結果が製品の信頼性そのものに直結するからです。

測定とその精度の重要性を今一度おさらいすると以下の点が挙げられます。

測定は製品の信頼性や安全性の根拠になる

製造業では、測定を適切に行い規格に適合していることを確認することで、製品の品質が保証されます。逆に測定がいい加減では、品質保証は成り立ちません。

信頼できる測定データなくして、安全を語ることはできないと言っても過言ではありません。

測定の結果が企業間の信用そのものになる

例えば、自社で合格とした製品が顧客先で不良と判定された場合、調査の結果測定ミスが原因であったとなれば、その企業の信用は大きく損なわれてしまいます。

ISO9001でも測定機器の適切な校正管理が求められており、これは単なる規格要求ではなく、取引先との信頼関係構築の基盤となります。

万が一検査データに偽装があった場合は、大きな社会問題になるニュースも散見され、品質保証の裏切りとなります。測定値の信頼性は、企業の社会的信用そのものと言えます。

測定不備が誘発するリスク

測定が不適切だと、様々なリスクや損失が発生します。例えば、以下のような例があげられます。

部品名	説明
不良品流出	測定ミスで欠陥品を良品と誤判定して出荷し、クレームやリコールを招く。
過剰判定・歩留まり低下	良品を不良扱いして再加工・廃棄が増え、コストや納期に悪影響が出る。
製品安全事故	臨界特性を誤測定して強度不足などを見逃し、破損・発火などの事故を起こす。
労働安全衛生事故	有毒ガスや高温などの異常を検知できず、作業者が災害に遭う。
トレーサビリティの喪失	記録漏れや改ざんで履歴が追えず、監査不適合や再検証が必要になる。
取引停止の可能性	誤った検査成績書を出荷し、取引先で工程停止やペナルティが発生する。
新製品開発に対する影響	試験データが信頼できず設計の手戻りが生じ、市場投入が遅れる。
経営・財務リスク	上記のようなリスクの連鎖で保証引当や損害賠償が膨らみ、業績に打撃が及ぶ。