モーターの回転数｜科目A-1 令和7年 秋期午前試験 問10
出典：令和7年秋期 午前 問10
分野：基礎理論（中分類） ／ 計測・制御に関する理論
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。
- ア：50
- イ：100
- ウ：200
- エ：5,000
TSUNAGARU-ADVICE
まず押さえたいこと
この問題は、パルスの周期をカウント値から時間に直し、そこから1秒当たりの回転数を求める問題です。1MHzのクロックは1秒に1,000,000回刻むので、10,000カウントは0.01秒です。さらに、1回転でパルスが2回出るため、パルス1周期は0.5回転分である点を押さえましょう。
迷ったときの判断軸
まず10,000カウントを「10,000秒」などと考えず、クロック周波数で割って秒に直します。そのうえで、0.01秒でパルス1周期、つまり0.5回転していると考えると、1秒当たりの回転数に換算できます。「1回転で2パルス」という条件を最後に反映するのがひっかけ回避のポイントです。
科目Bにつなげるために
特にプロフェッショナルデジタルスキル（システム）試験合格を目指す方は、センサー値・クロック・カウント値を実際の物理量に変換する考え方を意識しておくと有効です。組込みシステムや制御系の問題では、信号の周期やサンプリング値から速度・回転数・時間を読み取る力が問われます。
1MHzのクロックは、1秒間に1,000,000回カウントすることを表します。したがって、1カウント当たりの時間は1マイクロ秒です。
パルスの周期が10,000カウントなので、1パルス周期の時間は次のようになります。
10,000 ÷ 1,000,000 ＝ 0.01秒
つまり、回転センサーのパルスは0.01秒に1回出力されるので、1秒間のパルス数は次のようになります。
1 ÷ 0.01 ＝ 100パルス/秒
この回転センサーは、モーターの軸が1回転するごとにパルスを2回出力します。したがって、モーターの回転数は次のようになります。
100 ÷ 2 ＝ 50回転/秒
したがって、アが適切です。