Full Scale Accuracy란? ±0.1% FS 실제 오차 계산법

센서 데이터시트에서 자주 보이는 표현이 ±0.1% FS, ±0.5% FS 같은 Accuracy 표기입니다.

문제는 숫자만 보고 “0.1%니까 상당히 정확하겠지”라고 판단하기 쉽다는 점입니다.

실제 오차를 알려면 먼저 FS가 어떤 기준을 의미하는지 확인하고 측정범위에 적용해 계산해야 합니다.

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Full Scale Accuracy란?

Full Scale Accuracy는 센서의 전체 측정범위를 기준으로 허용오차를 표시하는 방식입니다.

예를 들어 측정범위가 0~10 bar이고 정확도가 ±0.1% FS라고 가정해보겠습니다.

계산은 다음과 같습니다.

10 bar × 0.1% = 0.01 bar

따라서 허용오차는

±0.01 bar

입니다.

측정값이 2 bar이든 8 bar이든, 단순한 ±0.1% FS 조건이라면 기본적으로 같은 절대오차가 적용됩니다.

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0~100℃ 센서는 어떻게 계산할까?

측정범위가 0~100℃이고 정확도가 ±0.5% FS라면,

100℃ × 0.5% = 0.5℃

입니다.

즉 데이터시트 조건이 단순한 ±0.5% FS라면 허용오차는

±0.5℃

로 해석할 수 있습니다.

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FS와 Span은 같은 뜻일까?

현장에서는 FS와 Span이 비슷하게 사용되기도 하지만 항상 같은 뜻이라고 단정하면 안 됩니다.

Span은 일반적으로 다음과 같이 계산합니다.

Span = URV – LRV

예를 들어 측정범위가 -1~9 bar라면 Span은

9 – (-1) = 10 bar

입니다.

만약 제조사가 ±0.1% of Span 기준으로 정확도를 정의했다면,

10 bar × 0.1% = ±0.01 bar

가 됩니다.

따라서 FS, FSO, Span 표기가 나오면 데이터시트의 정확도 정의를 먼저 확인하는 것이 안전합니다.

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%FS와 %Reading은 왜 다른가?

두 표기는 오차 기준이 다릅니다.

예를 들어 0~10 bar 센서에서 현재 측정값이 2 bar라고 가정해보겠습니다.

±0.1% FS

10 bar × 0.1% = ±0.01 bar

±0.1% of Reading

2 bar × 0.1% = ±0.002 bar

같은 0.1%라도 결과는 크게 달라집니다.

따라서 센서 정확도를 비교할 때는 숫자만 비교하지 말고 기준이 FS인지 Reading인지 함께 확인해야 합니다.

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한눈에 비교하면

정확도 표기	기준	예시
±0.1% FS	전체 범위	0~10 bar → ±0.01 bar
±0.1% Span	설정된 Span 또는 제조사 정의	10 bar Span → ±0.01 bar
±0.1% Reading	현재 측정값	2 bar → ±0.002 bar

실제 제품에서는 여러 오차항목을 조합해 Accuracy를 정의하기도 합니다.

따라서 이 표는 기본적인 해석 기준으로 보는 것이 좋습니다.

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측정범위를 줄이면 오차도 줄어들까?

반드시 그렇지는 않습니다.

Range를 줄였다고 해서 기존 Accuracy 수치를 단순히 새 Span에 곱하면 안 되는 제품도 있습니다.

특히 Smart Transmitter는 정확도가 다음과 같이 표현될 수 있습니다.

• % of Span
• % of URL
• % of Reading
• Span Ratio를 포함한 계산식

따라서 Range를 변경했다면 현재 설정 Span을 기준으로 하는지, 센서의 최대 범위인 URL을 기준으로 하는지 데이터시트를 확인해야 합니다.

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데이터시트에서 함께 볼 항목

Accuracy ±0.1% FS만 보고 센서 성능을 판단하면 부족할 수 있습니다.

최소한 다음 항목은 함께 확인하는 것이 좋습니다.

• Accuracy 기준
• 측정 Range
• Span
• Linearity
• Repeatability
• Hysteresis
• Temperature Effect

다만 이 글에서는 각 오차항목의 원리까지 확장하지 않고 Full Scale Accuracy 계산에만 집중하는 것이 좋습니다.

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Full Scale Accuracy에서 자주 하는 실수

1. 측정값에 0.1%를 곱한다

±0.1% FS인데 현재 측정값에 0.1%를 곱하면 % Reading 방식과 혼동한 것입니다.

FS 방식이라면 먼저 전체 측정범위 기준값을 확인해야 합니다.

2. ±0.1%를 그대로 실제 오차라고 생각한다

Accuracy 수치는 비율입니다.

실제 공학단위 오차로 바꾸려면 bar, ℃, mmH₂O 같은 측정범위에 적용해야 합니다.

3. 모든 제조사의 FS 정의가 같다고 생각한다

제조사마다 FS, FSO, Span, URL 표현을 다르게 사용할 수 있습니다.

따라서 최종 판단은 해당 데이터시트의 Accuracy 정의를 기준으로 해야 합니다.

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실제 센서 선택에서는 어떻게 비교할까?

예를 들어 두 압력센서가 있다고 가정해보겠습니다.

센서 A

• Range: 0~10 bar
• Accuracy: ±0.1% FS

실제 기본 오차:

±0.01 bar

센서 B

• Range: 0~2 bar
• Accuracy: ±0.2% FS

실제 기본 오차:

2 × 0.2% = ±0.004 bar

퍼센트 숫자만 보면 센서 A가 좋아 보이지만, 실제 절대오차는 센서 B가 더 작습니다.

따라서 Accuracy 퍼센트와 Range를 함께 비교해야 합니다.

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교정 허용오차와 같은 의미일까?

같은 개념으로 바로 사용하면 안 됩니다.

제조사 Accuracy는 장비 성능사양이고, 실제 교정 허용오차는 공정 요구조건이나 품질기준에 따라 별도로 정할 수 있습니다.

관련 내용은 아래 글에서 따로 확인할 수 있습니다.

계측기 Calibration Tolerance｜제조사 Accuracy 그대로 쓰면 될까?

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자주 묻는 질문

±0.1% FS면 측정값의 0.1%인가요?

아닙니다.

일반적으로 FS 기준이라면 전체 측정범위를 기준으로 계산합니다. 다만 제조사 정의를 확인해야 합니다.

Full Scale Accuracy가 작을수록 무조건 좋은가요?

같은 Range와 동일한 조건에서 비교한다면 작은 값이 유리합니다.

하지만 Range가 다르면 실제 절대오차도 계산해서 비교해야 합니다.

FS와 Span은 항상 같은가요?

항상 같다고 볼 수 없습니다.

특히 LRV가 0이 아니거나 Range 설정이 가능한 Transmitter에서는 데이터시트 정의를 확인해야 합니다.

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정리

Full Scale Accuracy를 볼 때 가장 중요한 것은 퍼센트 숫자보다 기준 범위가 무엇인지 확인하는 것입니다.

예를 들어 0~10 bar 센서의 ±0.1% FS는 단순 조건이라면

±0.01 bar

입니다.

그리고 센서끼리 비교할 때는 ±0.1%라는 숫자만 보지 말고 Range와 Accuracy 기준을 함께 계산해야 실제 성능 차이를 판단할 수 있습니다.

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참고자료

• Fluke Calibration, How to Evaluate Pressure Measurement Specifications
• OMEGA Engineering, Accuracy / Full Scale Measurement Reference
• National Instruments, Absolute Accuracy at Full Scale