モーターの回転数|科目A-1(応用情報技術者) 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。 モーターの回転数
  • ア:50
  • イ:100
  • ウ:200
  • エ:5,000
応用情報技術者
解説

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、が適切です。

TSUNAGARU-ADVICE

まず押さえたいこと

回転センサーのパルス周期から回転数を求めるときは、まずタイマーのカウント数とクロック周波数から1パルス周期の時間を求めるのが基本です。その後、1回転当たりに何パルス出力されるかを考慮して、1秒当たりの回転数へ変換します。

迷ったときの判断軸

クロック周波数とカウント数の関係では、周波数が高いほど1カウント当たりの時間は短くなります。また、1回転で複数パルス出る場合は、パルス数をそのまま回転数とみなさないことが重要です。最後に「毎秒何回転か」へ単位をそろえて確認しましょう。

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、この考え方をエンコーダ・回転センサー・タイマー・周期計測に結び付けましょう。組込みシステムでモーター速度を測定・制御する問題や、センサー信号から物理量を算出する設計にも応用できます。