センサの応答速度と得られたデータの処理の仕方についてなのですが、

センサの応答速度と得られたデータの処理の仕方についてなのですが、
センサの応答速度とは、センサに何か外乱を加えたとき
センサが反応し始めるまでの時間のことなのか
それとも、センサが反応しきるまでの時間なのかどっちなのでしょうか？

また、センサの応答速度が測定対象の経時変化速度よりも遅いと、センサとリンクしているA/D変換器の
サンプリング周期をいくら早く設定したところで、そもそもセンサが正しく現象の経時変化を追えておらず、意味がないと思うのですが、実際どうなのでしょうか？

No.3 ベストアンサー 回答者： phobos 回答日時： 2010/09/16 03:25

ANo.2のご回答でも指摘されているように、ご質問には大事な情報がいささか足りませんね。

せめて、
・測定したい現象は周期信号なのかインパルス信号なのか
・問題のセンサの応答時間はどれくらいなのか（μsecなのかsecなのか）
・ON/OFFが測定できればよいのか、物理的変化量を測定したいのか。
・位相遅れが問題になるのかならないのか
……などの情報を付けてもらえれば、より適切な回答が寄せられたかも知れませんね。

> センサの応答速度とは、……　どっちなのでしょうか？

応答「速度」ではなく、ふつうはステップ応答の「時間」で表されます。
センサの仕様書には「応答時間」の項目に、その定義も含めて、値が出ているはずです。
ご質問の場合はアナログ量を検出するセンサのように思われますので、
ふつうはステップ状の入力を与えたときに出力が最終値の90％になるまでの遅れ時間Ｔで表されていると思います。
（ON/OFFの２値センサの場合は定義が若干異なってくるようですがここでは略します）

> また、センサの応答速度が測定対象の経時変化速度よりも遅いと、センサとリンクしているA/D変換器の
> サンプリング周期をいくら早く設定したところで、そもそもセンサが正しく現象の経時変化を追えておらず、意味がないと思うのですが、

そのとおりです。
ＡＤＣへの入力（＝センサ出力）信号自体が既にナマっているのですから、サンプリングを必要以上に細かく刻んだところで、測定すべき現象をそれ以上に正確に記録できるわけではありません。

なお、入力（測定対象の経時変化）に対して出力（センサの応答）がどの程度まで素早く正しく追従するかを表すのには、ふつう「速度」ではなく、「周波数」で表します。
入力が、大きさ（振幅）は一定のまま周波数が高くなってくると、ある周波数を境に、上記の遅れ時間によって出力の方は追いつけずにだんだん大きさが小さくなってきます。
出力が本来の値から－３ｄＢ（＝1/√2≒71％）に下がる周波数Ｆcを「カットオフ周波数」と呼び、周波数応答限度の目安とします。
（ただしこの時、入力に対する出力の時間遅れ（＝位相遅れ）がπ／４周期生じています）

センサの応答特性が１次遅れだけと見なせるならば、
上記の応答時間（遅れ時間）をＴとすれば、系の時定数τ＝Ｔ/2.3
カットオフ周波数Ｆc＝1/(2πτ)
でざっと計算できます。

実用上は、測定したい周波数をＦとしたら、
信号の大きさだけが必要で位相遅れは気にしなくても良いのならＦ＜Ｆc/３くらい、
位相遅れを起こしたくないならＦ＜Ｆc/10くらい
に収めておけば、まあ安心というところでしょうか。

詳しくは「ステップ応答　応答時間　時定数　カットオフ」などでネット検索してみることをお勧めします。

No.2 回答者： k_kota 回答日時： 2010/09/15 20:33

応答速度は大抵の場合、入力からその値が出力されるまでの遅延のことな気がします。

スループットだと思いますけどね。
反応し始めるとか反応しきるとかの定義が分かりませんが、とにかく遅れ時間でしょう。

応答速度だけだと、遅れ時間だけの問題なので、リアルタイム制御の場合以外は何も問題無い。
センサの時間応答が信頼できるかはノイズとサンプリング周波数だけで決まると思います。
周波数特性が良くて、外乱が少なければ欲しい情報は取れます。

もうちょっと技術的な定義をしないと自分も他人も混乱するかも知れません。

No.1 回答者： joqr 回答日時： 2010/09/15 19:45

何のセンサーだ？

どれほど遅れるの？？
不感帯と勘違いしてない？

フィルターの遅れとかあったとしても関係ないでしょ？

その応答で制御してるの？
フィードバック制御なら、遅れが出て当然

＞サンプリング周期をいくら早く設定したところで

分解能があがるんだよ

＞そもそもセンサが正しく現象の経時変化を追えておらず

電話をイメージしてください
音声は、必ず遅れて届きます(時間差)
問題ないでしょ？　

分かってるからいいんです