令和7年度 秋期 午前 問10
ハードウェア
回転センサーに関する問題
モーターの軸に装着された回転センサーから出力されるパルスの周期を,1MHz のクロック周波数でカウントアップするタイマーで計測したところ,10,000 カウントであった。モーターの回転数は毎秒何回転か。ここで,回転センサーはモーターの軸が 1 回転するごとに図のようなパルスを 2 回出力するものとする。
〔図:回転センサーの出力信号〕
回転センサーの出力信号 __/ ̄ ̄\__/ ̄ ̄
├─── 10,000 カウント ───┤
(矢印は立ち上がりから次の立ち上がりまで = パルス 1 周期を指す)- ア50
- イ100
- ウ200
- エ5,000
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✓ これが正解ア50
解説
1 周期の時間から毎秒のパルス数を出し 2 で割ります。
この設問は、回転センサーが出すパルスの 1 周期を、1MHz のクロックを刻むタイマーで数えたら 10,000 カウントであったという条件から、モータの毎秒の回転数を求めさせています。ですから見分けの軸は、1 カウントに相当する時間から 1 周期の長さを求め、そこから毎秒のパルス数を導き、最後に 1 回転あたりのパルス数で割るという三段の手順を守れているかという一点だけです。まず 1MHz のクロックでは 1 カウントが 1 マイクロ秒に当たるので、1 周期は 10,000 マイクロ秒、つまり 10 ミリ秒になります。すると毎秒のパルス数は 100 パルスとなり、この設問では 1 回転あたり 2 パルスが出るので、毎秒の回転数はその半分の 50 になります。したがって答えは毎秒 50 回転です。
ほかの選択肢はなぜ違うのか
- イ100:100 という値は、毎秒のパルス数として求めた 100 パルスをそのまま回転数として書いてしまった形です。設問では 1 回転あたりに 2 回のパルスが出ると条件付けされているので、パルス数を 2 で割る最後の段が抜けています。
- ウ200:200 という値は、1 回転あたりのパルスが 2 個であることを踏まえて 2 で割るべきところを、逆に 2 倍してしまった形です。毎秒のパルス数を回転数に直す向きが反対になっており、実際の毎秒の回転数の 4 倍にあたる値です。
- エ5,000:5,000 という値は、10,000 カウントという数をそのまま毎秒のパルス数と受け取り、1 回転あたり 2 パルスで割っただけの形の値です。カウントは時間を数えた値なので、1 カウントが 1 マイクロ秒であることから 1 周期を出し、そこから毎秒のパルス数を導く段が抜けています。なお 1 周期を 1 ミリ秒と読み違えた場合は毎秒 500 回転となり、この値にはなりません。
出典:令和7年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問10
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