応用情報技術者 2019年 春期 午前2 問21
問題文
アクチュエータの機能として、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、タッチパネルなどに使用され、コンピュータに情報を入力する。
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。
アクチュエータの機能とは【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す。
- 根拠:コンピュータの出力信号を物理的な動作に変える役割を持つため、機械やロボットの動作制御に不可欠です。
- 差がつくポイント:センサや入力装置との違いを理解し、信号の「入力→処理→出力」の流れで役割を正確に把握することが重要です。
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装置であり、アクチュエータはその逆の役割を持ちます。
解法ステップ
- 問題文の「アクチュエータの機能」を確認する。
- 各選択肢の説明が入力装置、変換装置、出力装置のどれに該当するかを分類する。
- アクチュエータは「出力装置」であることを思い出す。
- 電気信号を物理的な動作に変換する選択肢を選ぶ。
- 選択肢ウが該当するため、これを正解とする。
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のは「A/D変換器」であり、アクチュエータではありません。
- イ: キーボードやタッチパネルは「入力装置」であり、アクチュエータの機能とは異なります。
- ウ: 正解。電気信号を力学的運動に変換するアクチュエータの機能を正確に示しています。
- エ: 物理量を検出して電気信号に変えるのは「センサ」の役割であり、アクチュエータとは逆の機能です。
補足コラム
アクチュエータはロボット工学や自動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、これらは電気信号を受け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区別することが、制御システムの理解に不可欠です。
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し、センサは物理量を電気信号に変換します。役割が逆です。
A: アクチュエータは電気信号を物理的な動作に変換し、センサは物理量を電気信号に変換します。役割が逆です。
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、電気信号、力学的運動、入力装置、出力装置、制御システム

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