問題一覧
1
｢何かの目的をもって，事物を量的にとらえるための方法， 手段を考究し，実施し，その結果を用いること｣を何と呼ぶか？
計測
2
｢ある量を，基準として用いる量(単位)と比較して， 数値または符号を用いて表すこと｣を何と呼ぶか？
測定
3
｢公的に取り決め た標準を基礎とする測定｣を何と呼ぶか？
計量
4
｢測定量を同じ種類の基準値と直接比較して測定する方法｣を何と呼ぶか？
直接法
5
｢測定量を，その量と一定の関係にある別の量を測定して，関係式を使って測定量を求める方法｣ことを何と呼ぶか？
間接法
6
｢測定量をメータのような指針の振れ(偏位)で測定する方法｣ことを何と呼ぶか？
偏位法
7
｢測定量を他の量と比較して天秤のように両者の平衡をとり，指針がゼロ(零)になるようにする測定法｣を何と呼ぶか？
零位法
8
計測法の1つである間接法を説明した文章はどれ？
測定量を，その量と一定の関係にある別の量を測定して，関係式を使って測定量を求める方法
9
計測法の1つである直接法を説明した文章はどれ？
測定量を同じ種類の基準値と直接比較して測定する方法
10
計測法の1つである偏位法を説明した文章はどれ？
測定量をメータのような指針の振れ(偏位)で測定する方法
11
計測法の1つである零位法を説明した文章はどれか？
測定量を他の量と比較して天秤のように両者の平衡をとり，指針がゼロ(零)になるようにする測定法
12
アナログ計測に関する文章はどれか？
計測する量を、連続的に変化する表示器で計測する, 計測したデータの誤差に、個人差が表れやすい, 指針表示器で計測する
13
ディジタル計測に関する文章はどれか？
計測する量を、離散的に変化する表 示器で計測, 計測したデータは、コンピュータで処理しやすい, 数値表示器で計測する, 計測したデータの誤差に、個人差が表れにくい
14
次の文章で、間違い誤差に関するものはどれか？
値の読み違いや計器の取扱い誤り，測定値の記録違いなど、不注意で起こる誤差, 測定値をグラフなどにプロットすることで防ぐことができる誤差
15
次の文章で、系統的誤差に関するものはどれか？
一定の原因(目盛りの不正確さや外部磁界など)により 生じる誤差
16
次の文章で、偶然誤差に関するものはどれか？
測定条件の細かな変動や測定者の注意力の動揺などで原因が不明確な誤差
17
読み違いや記録間違えなど、その他不注意による誤差で、測定値をグラフなどにプロットすることで防ぐことができる誤差を何と呼ぶか？
間違い誤差
18
一定の原因(目盛りの不正確さや外部磁界など)により 生じる誤差を何と呼ぶか？
系統的誤差
19
測定条件の細かな変動や測定者の注意力の動揺などで原因が不明確な誤差を何と呼ぶか？
偶然誤差
20
OPアンプの入力電圧V1,出力電圧V2を測定したら、V1=1.5[V], V2=3.0[V]であった。 このOPアンプの(電圧)増幅度を求めてデシベル[dB]で表
6.0[dB]
21
ある電圧を測定したら以下の値が得られた。このときの平均値と分散，および標準偏 差を求めよ。 20.2V，20.3V，20.1V，20.2V，20.4V
平均値:20.24 V、分散:0.0104V^2、標準偏差:0.102V
22
真値が5.00Vの電圧を測定したら，5.25Vであった。この時の誤差e ，および相対誤差 e0 を計算せよ。
誤差e :0.25V、相対誤差 e0:5%
23
次の数値を指示した単位に変換しなさい 4[mA]=?[A]
0.004[A]
24
次の数値を指示した単位に変換しなさい 10[μV]=?[mV]
0.010mV
25
次の数値を指示した単位に変換しなさい 0.05[kΩ]=?[Ω]
50Ω
26
次の数値を指示した単位に変換しなさい 1200[mA]=?[kA]
0.0012[kA]
27
指示計器の長所はどれか？
測定量を針の振れに変換するので、直感的にわかりやすい, 一定期間の平均的な値を示すので、ノイズ(雑音)やエイリ アシング(折り返し雑音)の影響が少ない
28
指示計器の短所はどれか？
応答速度が遅い, コンピュータ計測には不向き
29
次の指示計器を表す図記号に対応する 計器の名称を選べ
可動コイル形
30
次の指示計器を表す図記号に対応する 計器の名称を選べ
可動鉄片形
31
次の指示計器を表す図記号に対応する 計器の名称を選べ
電流力計形
32
次の指示計器を表す図記号に対応する 計器の名称を選べ
熱電形
33
次の指示計器を表す図記号に対応する 計器の名称を選べ
静電形
34
次の指示計器を表す図記号に対応する 計器の名称を選べ
整流形
35
次の指示計器を表す図記号に対応する 計器の名称を選べ
誘導形
36
内部抵抗20[Ω]、最大電流値10[mA]の電流計で、1[A]までの電流を計測するための分流器Rの 抵抗値は？
0.202[Ω]
37
ある電流を0.5級の電流計10mAレンジで測定したら、指示値が2[mA]であった。このときの真値の 範囲と誤差率を求めよ。
10[mA]レンジで測定した時の誤差:𝟎.𝟎𝟓[𝒎𝑨]、𝟐. 𝟓[%] 指示値の真値の範囲:2±𝟎. 𝟎𝟓[𝒎𝑨]
38
1.0 級の電流計を使って，10A レンジで電流を測定したら 1A を示した。このときの 指示値に含まれる誤差[%]を求めよ。また，この電流の真値の範囲を示せ
10Aレンジで測定したときの誤差:10A×0.01=0.1A、指示値1Aに含まれる相対誤差は: (0.1A/1A)×100= 10% 指示値1Aに対する真値の範囲は: 1A±0.1A
39
電圧E[V]の直流電源に，並列接続した1kΩの抵抗器Rと電 流計を接続したところ，電流計の指示値が I ＝10mA になった。 電流計を挿入せず直接抵抗器Rを接続した場合に流れる電流I を 求めよ。ただし電流計の内部抵抗は10Ωとする。
E ＝ rI ＝ 10 ×0.01 ＝0.1V、I＝E/R＝0.1V/1KΩ=0.1mA
40
電圧E[V]の直流電源に直列に1kΩの抵抗器Rと電流計を 挿入したら指示値がI＝10mAになった。電流計を挿入せず直接 抵抗器Rを接続した場合に流れる電流 I を求めよ。 ただし電流計の内部抵抗は10Ωとする。
R=1kΩ、r=10Ω、I`=10mAとすると、 I=R+r/R×I`=(1+r/R)I`=（1+10/1×10^3）×10×10^-3=1.01×10^-2=10.1mA
41
内部抵抗値が20[kΩ]の電圧計で、5[V]レンジで電圧100[V]を測る時の倍率器の値を求めよ
𝑽=(1+R/r)V0より、R=(V/V0-1)r=(100/5-1)×20×10^3=380×10^3=380［𝒌𝛀］
42
次の回路で、電圧計V(内部抵抗値𝑟=10[kΩ])の指示が6[V]、電流計A(内部抵抗値rA=1[Ω]) の指示が2[mA]であった。このときの抵抗𝑅𝑥 の値を求めよ。
𝑹𝒙 =V-rAI/Iより、𝑹𝒙 =6-1×2×10^-3/2+10^-3≅𝟑×𝟏𝟎^3 =𝟑[𝒌𝛀]
43
テスタ(回路計)を使った抵抗の測定手順として、正しい順番を選べ 1.測定端子a-b間に測定したい抵抗を接続する 2.測定端子a-b間を短絡する 3.測定端子a-b間を短絡した時の電流と抵抗を接続したときの電流の比率から抵抗値を計算する 4.電流計の指示を最大に調整する
2→4→1→3
44
下図のブリッジ回路を使って未知抵抗Rxの値を測定する方法について、正しい内容を選べ
検流器Dの値を零になるようにR3を調整する
45
下図のブリッジ回路を使って、検流器Dの値を零になるようにR3を調整したら、R3=2[kΩ]であった。このときの未知抵抗Rxの値を求めよ。
Rx=R1R3/R2=1+10^3×2×10^3/1×10^3=2×10^3=𝟐 ［𝒌𝛀］
46
次のブリッジ回路を使って、検流器Dの値を最小になるようにR2,C2を調整したら、C1=1[μF],C2=2[μF],R2=400[Ω],R4=200[Ω]になった。このときのRx[Ω],Cx[μF]の値を求めなさい。
Rx=C2×R4/C1=2+10^-6×200/1×10^-6=400[Ω] Cx=R2×C1/R4=400×1×10^-6/200=2[μF]
47
1Vレンジで電圧10Vを測るとき，倍率器の値を90kΩにした。電圧計の内部抵抗値を求めよ。
V=(1+R/r)V0より、 R/r=V/V0-1、r=R/V/V0-1 r=90kΩ/9=10kΩ
48
最大値(ピーク値)𝑉 mが141[V]の正弦波交流電圧の実効値𝑉 、平均値𝑉 を求めよ
実効値Ve=Vm/√2=141/√2≅100[V] 平均値Va=0[V]
49
以下に示す回路で、交流電圧𝑣 𝑡 の最大値𝑣0 = 141[𝑉]のときの平均電力𝑝ҧを求めよ
P=v^2/2R=141^2/2×100≅𝟏𝟎𝟎[𝑾]
50
図に示す回路で，交流電圧v(t)の最大値v0 =14.1V、交流電流i(t)の最大値i0=14.1A ，電圧と電流の位相差θ=π/6のときの有効電力Pと，皮相電力Phを求めよ。
有効電力:P=VeIeCOSθ=V0/√2×i0/√2COSθ＝10×10×cosπ/6=100×√3/2=86.6W 皮相電力:Ph=VeIe=10×10=100VA
51
交流波形のパラメータの説明として正しいものはどれか？
交流の測定では，整流(交流⇒直流変換)してから， 直流計器で測定することがある。, 直流計器で測定する場合、交流波形を絶対値に変換して平均値で表示する。, 交流電圧の実効値Veはピーク値(最大値)v0の1/√2倍である, 交流電流の実効値Ieは，抵抗負荷Rで同じ電力を消費させる直流電流に等しい, 交流電流の実効値Ieはピーク値(最大値)i0の1/√2倍である, 交流電圧の実効値Veは，抵抗負荷Rで同じ電力を 消費させる直流電圧に等しい
52
整流形電流計の特徴として正しいものはどれか？
絶対値平均と実効値は比例する, 指示計測器の目盛りの工夫により，実効値を読み取れる
53
可動鉄片形電流計の原理と特徴として正しいものはどれか？
コイルに流れる電流の発生する磁界中に2個の磁性体(鉄片) を置いて磁化させる, 鉄片は同じ方向に磁化されるので反発力が生じ，指針を回転させる, 交流電流の方向(+, ー)が変わり，磁束の向きが変化しても 2個の鉄片の磁化は共に逆方向になるので，反発する, 磁性体間の瞬時反発力はコイル瞬時電流i の二乗に比例するので，目盛りは｢二乗目盛り｣である。
54
電流力形計器による実効値の測定として正しいものはどれか？
可動コイル形直流電流計の永久磁石を固定コイルにする, レンジを切り換えるには分流器RSを用いる, 交流電力の平均値や電圧・電流の実効 値を指示させることができる
55
電流力形計器を使った電力の測定として正しいものはどれか？
固定コイルに負荷電流i を流し，可動コイルに負荷電圧v に比例した電流を(適当な抵抗を介して)流す, 駆動トルクはviに比例するので電力を指示できる, 指針は電源周波数に追従できないとすると，駆動トルクとばねの復元力のつり合いで平均電力が指示できる
56
熱電形計器の原理として正しいものはどれか？
測定電流を熱線に流して熱に変え、この熱で発生した電流 を可動コイル形計器で測定する
57
熱電形計器の測定として正しいものはどれか？
熱電形計器は実効値を計測する, コイルを使う計器では高周波でインダクタンスによる誤差発生してしまう, 広い周波数範囲(直流~高周波(数百MHz))で使用可能
58
積算電力計の原理として正しいものはどれか？
積算電力計は誘導形電力量計を使用している, 積算電力計はアルミ円板に，電力に比例した回転速度を発生させる
59
アラゴの円板の現象の説明の空欄に当てはまるものは何？ アラゴの円板とは、アルミ円板の(①)を(②)で挟み、(②)を回転させる。また円板は(②)の(③)に回りだす。
①外周, ②磁石, ③回転方向
60
アラゴの円板の回転の原理と電磁ブレーキの説明の空欄に当てはまるものは何？ アラゴの円板は、(①)で，(②)，(③)で逆向きの(④)が発生し、アルミ板に(⑤)が働く。また、(⑥)が回転するとアルミ板に(⑦)が発生する。さらに、回転円板に(⑥)を接近させると (⑧)がかかる
①レンツの法則, ②磁石移動前方向, ③後方向, ④うず電流, ⑤電磁力, ⑥磁石, ⑦回転トルク, ⑧ブレーキ
61
積算電力計の測定原理の説明としての空欄の当てはまるものは何？ 負荷に電流𝒊が流れると、円板上に回転( 1 )が発生 して円板が回転する。このときの回転トルク𝝉は、下に 示す式のように電圧𝒗の( 2 )𝒗𝒆と電流𝒊の( 2 )𝒊𝒆に 比例する τ=k(3) (4)=kP
1、磁束, 2、実効値, 3、ieVe, 4、cosφ
62
次に示す交流ブリッジ回路で、検出器の値をゼロにして未知インピーダンスZ4を求めるための正しい式を答えなさい。
Z4=Z2Z3/Z1
63
人間の感覚である次の1～5のそれぞれに対応するセンサの種類は次のa～eのどれか？ 1.味覚、2.聴覚、3.視覚、4.触覚、5.臭覚 a.においセンサ、b.音(響)センサ、c.振動センサ、圧力センサ、温度センサ、d.味覚センサ、e.光センサ
1.d、2.b、3.e、4.c、5.a
64
次の1～5のセンサは、a～eの人間の感覚のうちのどれか？ 1.光センサ、2.音(響)センサ、3.振動センサ,圧力センサ,温度センサ、4.味覚センサ、5.においセンサ a.聴覚、b.触覚、c.臭覚、d.味覚、e.視覚
1.e、2.a、3.b、4.d、5.c
65
1～5のセンサ素子の例は、a～eのどの人間の感覚に当てはまるか？ 1.フォトダイオード、2.マイクロフォン、3.サーミスタ、4.ISFET、5.セラミック素子 a.味覚、b.臭覚、c.視覚、d.聴覚、触覚
a.4、b.5、c.1、d.2、e.3
66
インテリジェントセンサの目的は次のうちどれか？
局所的分散処理により信号処理を効率化する
67
インテリジェントセンサの構成として正しいものはどれか？
センシング素子，LSI，CPUなどの素子をワンチップ化
68
インテリジェントセンサの機能として正しいものはどれか？
判断, データ補正, 統計処理, データ解析, 複数センサ間での情報交換, 環境変化への適合, アルゴリズムの変更対応・適当量のメモリ空間あり
69
光センサの説明として正しいものはどれか？
光を検出して電気信号に変換
70
光センサの種類のうち、素子構造がpn接合のものはどれか？
pinフォトダイオード, pnフォトダイオード, アバランシェフォトダイオード, フォトIC、フォトサイリスタ, フォトトランジスタ
71
フォトダイオードの説明として正しいものはどれか？
p形/n形の半導体を接合し，接合部 の受光面積に比例した光電流が流 れる。, 光がpn接合部に達すると，電子(負 電荷)，正孔(正電荷)が発生する。, p形とn形の接合部分に真性半導体 (絶縁体: i層)を挟んだものがpin フォトダイオードである。高速応答す るので，光通信などで使われる。
72
フォトトランジスタの説明として正しいものはどれか？
ベース部に照射された光により生じる電流を 増幅して取り出すことができるトランジスタ形 の光電変換素子。, フォトダイオードの出力をトランジス タで電流増幅する構造。, ベース・コレクタ間の近傍に光が入 射すると，発生する光電流がベース 電流になって，トランジスタの電流 増幅作用で増幅される。, 光電流がキャリアの拡散で流れるこ と，拡散容量の存在などの要因で， 応答速度はフォトダイオードより遅い。, 代表的な用途はサーボモータの回 転数カウント，無接点スイッチなど。
73
光導電素子 の説明として正しいものはどれか？
直流から交流(低周波)までの入射光変化に対 して，光導電効果(光照射で内部抵抗が変化す る現象)が生じ，回路の制御に使われる。, 高抵抗の半導体に光を照射すると 電気抵抗が減少する(光導電効果)。, 素子に電圧を印加し，電気抵抗変 化を電流変化として直接読み取る。, 大変よく使われる光センサだが， フォトダイオード，フォトトランジスタ に比べて応答速度が遅い。, 用途は街路灯の自動点灯器，カメラ の露出計など。
74
磁気センサの説明として正しいものはどれか？
ファラデーの電磁誘導現象(右図)に よると，コイルの貫通磁束の変化率 に比例する起電力Veが生じ，誘導電 流が流れる。, 磁気を検出して電気信号に変換するセンサ。, コイルの電磁誘導現象を利用したセ ンサは金属探知機や，万引き防止装 置などに応用されている。, 悪い環境(粉じん，オイルミストなど)下での使用に強いセンサとして，ホール効果を利用するセンサがある。
75
超音波センサ の説明として正しいものはどれか？
送波器で超音波(周波数20kHz以上)を対象物に向けて発信し，反射波を受波器で受信して，障害物の有無や対象 物までの距離を検出する, 発射してから対象物に反射して戻ってくるまでの時間T [sec]を測定することで，対象物までの距離d [m]がわかる。, 常温の空気中を約340m/sで伝搬する。, 用途は物体の非破壊検査 ，流量計測 ，距離計測など
76
ゼーベック効果 の説明として正しいものはどれか？
異種金属ABの接合部の間に温度差(ΔT)を作ると，接合部間に起電力が発生し，閉回路に電流が流れる現象。, 精密な温度計 測に用いられる。, 半導体の場合、半導体の片側を高温にし，他方を低温に すると，キャリアが低温側に拡散して電位差が生じる。右下図はp型，n型 の両半導体を直列接続し，上下の温度差で発電する(熱電変換素子)。
77
ホール効果の説明として正しいものはどれか？
半導体材料(GaAs, InSb, InAsなど)が使われる, ホール素子に電流を流し，直交方向の磁界を加えると，電流と磁界の双方に直角に起電力が生じる
78
ピエゾ抵抗効果 の説明として正しいものはどれか？
半導体(GeやSi)や金属に応力(機械的ひずみ)を加えると，電気抵抗が変化する現象, ひずみゲージ，圧力センサなどに用いられる
79
光電効果の説明として正しいものはどれか？
物質に光を照射すると，電気抵抗が変化する現象(光導電)，起電力 が生じる現象(光起電力)，物質表面から電子を放出する現象(光電 子放出)の総称
80
磁気抵抗効果 の説明として正しいものはどれか？
導体の電気抵抗が磁界で変化する現象
81
超音波センサを使って障害物までの距離を計測した。 超音波を発射してから障害物で反射して戻ってくるまでの時間 が T =100msec のとき，障害物までの距離d [m]を求めよ。 ただし音速は，約340m/sとせよ。
d=1/2×340×T=170T=170×100×10^-3=17m
82
図のホール素子で，ホール係数Kh=2100cm^3/C ,d=10μm とする。素子に電流 I=2mAを流し，これと直角方向に，磁束密度 B=5×10^-2 T を印加したときの，ホール電圧VH を求めよ。
VH=KH×IB/d=2100×10^-6×2×10^-3×5×10-2/10× 10^-6=2.1×10^2×2×10^-3×5×10^-2=2.1×2×5×10^-3=2.1×10^-2V=21mV