応用情報技術者 2016年 春期 午前2 問23
問題文
アクチュエータの説明として、適切なものはどれか。
選択肢
ア：アナログ電気信号を、コンピュータが処理可能なディジタル信号に変える。
イ：キーボード、タッチパネルなど、コンピュータに情報を入力するデバイスである。
ウ：コンピュータが出力した電気信号を力学的な運動に変える。（正解）
エ：物理量を検出して、電気信号に変える。
アクチュエータの説明 +【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論：アクチュエータは電気信号を力学的な運動に変換する装置である。
- 根拠：アクチュエータは制御信号を受けて物理的な動作を行うため、出力側の機器に分類される。
- 差がつくポイント：センサや入力装置との違いを明確に理解し、信号の「入力側」と「出力側」の役割を区別することが重要。
正解の理由
選択肢ウは「コンピュータが出力した電気信号を力学的な運動に変える」とあり、これはアクチュエータの本質的な機能を正確に表しています。アクチュエータはモーターやソレノイドなどが該当し、電気信号を受けて物理的な動作を実現します。
よくある誤解
アクチュエータとセンサを混同しやすいですが、センサは物理量を電気信号に変換する入力装置であり、アクチュエータはその逆の出力装置です。
解法ステップ
- 問題文の「アクチュエータ」の意味を確認する。
- 各選択肢の説明が入力装置か出力装置かを判別する。
- アクチュエータは「電気信号→物理的動作」の変換装置であることを思い出す。
- 選択肢ウがこの定義に合致することを確認する。
- 他の選択肢は入力装置や信号変換装置の説明であるため除外する。
選択肢別の誤答解説
- ア: アナログ信号をディジタル信号に変換する装置は「A/Dコンバータ」であり、アクチュエータではない。
- イ: キーボードやタッチパネルは入力装置（ヒューマンインターフェースデバイス）であり、アクチュエータではない。
- ウ: 正解。電気信号を力学的運動に変換する装置であり、アクチュエータの定義に合致する。
- エ: 物理量を検出して電気信号に変換する装置は「センサ」であり、アクチュエータとは逆の役割である。
補足コラム
アクチュエータはロボット工学や制御システムで重要な役割を果たします。代表的な種類には電動モーター、油圧シリンダ、空気圧シリンダなどがあり、これらは制御信号に応じて機械的な動作を行います。センサとアクチュエータの役割を正確に理解することは、システム設計やトラブルシューティングに不可欠です。
FAQ
Q: アクチュエータとセンサの違いは何ですか？
A: アクチュエータは電気信号を物理的な動作に変換する出力装置、センサは物理量を電気信号に変換する入力装置です。
A: アクチュエータは電気信号を物理的な動作に変換する出力装置、センサは物理量を電気信号に変換する入力装置です。
Q: アクチュエータの例を教えてください。
A: 電動モーター、ソレノイド、油圧シリンダなどが代表的なアクチュエータです。
A: 電動モーター、ソレノイド、油圧シリンダなどが代表的なアクチュエータです。
関連キーワード: アクチュエータ、センサ、入力装置、出力装置、電気信号変換、制御システム、ロボット工学
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