令和4年度春期 システムアーキテクト 午前Ⅰ 問7

役割を見極める確認の視点

アクチュエータを学ぶときは、装置内で何を受け取り、どのような働きかけへつなげる部品なのかを、入力と結果の関係に注目して整理しましょう。

この問題で問われていること

確認の中心は、対象が受け取った指示やエネルギーを、装置の中で観測できる変化へつなぐ役割として説明されているかです。入力・変換・結果を対応づけて読み取りましょう。

視点

部品名の印象だけで判断せず、装置全体の流れを「何を受け取るか」「何に作用するか」「結果をどこで確認するか」に分けて整理します。機能の境界を他の要素と比べると、説明の焦点を保ちやすくなります。

確認ポイント

• 入力として扱われているものを確認する
• 部品が働きかける対象を確認する
• 結果として観測される変化との対応を確認する

正解

ウ

解説

アクチュエータは、電気や油圧などのエネルギーを、回転や直進といった機械的な動きへ変換する装置です。したがって、エネルギーから動作を生み出す説明が適切です。

理由

アクチュエータは、制御器から受け取った信号などに基づいてエネルギーを利用し、モータの回転や機械の直進運動など、対象を実際に動かすための出力を生み出す装置です。

比較

センサは物理量を検出して電気信号へ変換し、制御器は目標値と検出値を比較して操作量を決める。微小信号の増幅は増幅器の役割であり、アクチュエータとは異なる。

選択肢ア

これは不正解だよ。この説明は、目標量とセンサから得た制御量を比較し、操作量を決定する制御器の働きを示している。対象を実際に動かすためにエネルギーを運動へ変換するアクチュエータの説明ではない。

選択肢イ

これは不正解だよ。位置、角度、速度、加速度、力、温度などを検出して電気的情報へ変換するのはセンサの働きである。これは状態を測定する説明であり、エネルギーを回転や直進などの動きへ変換する役割とは異なる。

選択肢ウ（正解）

これは正解だよ。アクチュエータは、電気や油圧などのエネルギー源から受け取ったパワーを、モータの回転や機械の直進運動など、装置を動かすための物理的な動きに変換する。したがって、この説明がアクチュエータの役割に一致する。

選択肢エ

これは不正解だよ。マイクロフォンやセンサが出力する微小な電気信号を増幅するのは、増幅器や信号処理回路の役割である。信号の大きさを変える説明であり、エネルギーを機械的な動作へ変換するアクチュエータの説明ではない。

学習のポイント

センサ、制御器、アクチュエータの役割を、入力と出力の違いで整理する。