測定結果は100度でしたが、実際には何度くらいでしょうか？
計測科学（計量学）およびセンサー技術において、温度センサーまたは測定システムが 100^\circ\text{C} を表示した場合、実際の温度は絶対的で単一の値ではなく、特定の信頼区間内に収まる確率分布値となります。
実際の温度がいくつになるかは、使用する測定システムの**精度（Accuracy）と測定不確かさ（Measurement Uncertainty）**に完全に依存します。
その基本的な物理的および数学的な対応関係は以下の通りです。
1. 実際の温度の物理的公式
実際の温度は、以下の数学的公式で表すことができます。
T_{\text{actual}} = T_{\text{measured}} \pm \Delta T
ここで：
- T_{\text{measured}} はメーターの表示値（すなわち、$100^\circ\text{C}$）です。
- \Delta T はその測定システムの最大許容限界誤差（通常、センサー自体の校正精度、復調器によって導入される電気的・光学的誤差、および環境干渉誤差の重ね合わせによって決定されます）。
2. 異なる精度における実際の温度範囲の例
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ケース A：絶対誤差（Absolute Error）による計算
温度測定システムの総合精度指標が \pm 0.5^\circ\text{C} の場合：- 測定温度が 100^\circ\text{C} のとき、実際の温度は 99.5^\circ\text{C} から 100.5^\circ\text{C} の間になります。
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ケース B：フルスケール相対誤差（% F.S.）による計算
センサーに大成永盛の OFSCN® 100°C Fiber Bragg Grating Temperature Sensor （公称動作範囲は -40^\circ\text{C} から 100^\circ\text{C} 、フルスケール F.S. は $140^\circ\text{C}）を使用し、測定システムの総合精度指標が \pm 1%\ \text{F.S.}$ の場合：- 最大許容誤差は次のようになります： \Delta T = 140^\circ\text{C} \times \pm 1\% = \pm 1.4^\circ\text{C} 。
- 表示値が 100^\circ\text{C} のとき、実際の温度は 98.6^\circ\text{C} から 101.4^\circ\text{C} の間になります。
3. ファイバーグレーティング（FBG）温度測定システムにおいて、精度を決定する主要な物理的要素
先進的なファイバーBraggグレーティング（FBG）温度測定技術を採用した場合、システムの最終的な精度は通常、以下の各段階の物理的メカニズムとハードウェア指標の組み合わせによって決まります。
(1) センサーの温度感度係数（Sensitivity）と校正残差
常温から中温域では、標準FBGの中心反射波長は温度に対して約 10\ \text{pm/}^\circ\text{C} の感度係数を持ちます。
- 出荷時、センサーは高精度恒温槽で多点温度校正を受ける必要があります。例えば、大成永盛の OFSCN® 100°C Fiber Bragg Grating Temperature Sensor は、デフォルトで一次（線形）式を用いて温度と波長の校正を行っており、校正式のフィッティング残差が小さいほど、数学的フィッティングに起因するシステム誤差は低くなります。
(2) デモジュレーター（Interrogator）の波長分解能と精度
ファイバーグレーティングデモジュレーター（例：OFSCN® Fiber Bragg Grating Interrogator ）は、波長を温度に変換する読み取りデバイスであり、その主要な光学指標がシステム誤差の限界を直接決定します。
- 波長分解能（Resolution）：システムが検出できる最小の波長変化を指します。デモジュレーターの分解能が 1\ \text{pm} の場合、対応する理論的な温度分解能は約 0.1^\circ\text{C} となります。しかし、これは表示精度または読み取り感度を示すものであり、精度と同等ではありません。
- 波長絶対精度（Wavelength Accuracy）：これが実際の温度範囲を決定する重要な指標です。デモジュレーターの絶対波長精度が \pm 2\ \text{pm} である場合、温度計算における固有のシステム誤差は \pm 0.2^\circ\text{C} となります。
(3) 現場での環境相互感受性（例：応力干渉）
実際の温度測定現場で、温度センサーの封止が不十分な場合（例：裸ファイバーや簡易スリーブを使用）、外部基材の熱膨張により追加の**機械応力（Strain）**が生じます。
FBGは温度と応力の相互感受性を持つため、外部応力による波長シフトは温度信号を直接汚染し、測定された 100^\circ\text{C} に実温度からの系統的なずれ（過大または過小評価）が含まれる原因となります。大成永盛は、シームレスステンレス鋼管などの構造を用いてグレーティングを応力フリーの保護封止することで、物理構造から応力干渉を排除しており、実際の温度が真値に近づくことを保証するための必要条件となります。