鷲になれなかったトリ

翼があれば飛び立てる。

エンベデッドシステムスペシャリスト試験対策(4) - センサとアクチュエータ

資格試験

14日目。続きです。

第2部　第4章　センサとアクチュエータ

用語の整理

センサ

検出センサ名称詳細
変位ポテンションメータ角度と抵抗値の相関関係を利用して、回転角を検出。
光電センサ光の反射の変化を検出して電気信号に変換。
位置リミットスイッチマイクロスイッチを内蔵。アクチュエータを通して動きをスイッチに伝達。物理的なスイッチを開閉。ふたの開け閉めを検知、などに使われる。
速度ロータリエンコーダ回転変位量を検出。
発電機回転を加えて、発電量を計測。
超音波センサ音波が反射されて戻ってくるまでの時間を測定。
加速度ひずみゲージ式金属線を変形させると生じる電気抵抗を利用。材料の歪みや伸縮を検出。
圧電素子振動、圧力を電圧に変換してそれを測定（ピエゾ効果）。
光フォトダイオード光電流でダイオード特性を発現させ、それを計測。
光電センサセンサへの受光量の大きさによって電気信号を出力。
磁気ホール素子電流に磁界をかけると起電力が現れる（ホール効果）。磁界を検出。
温度熱電対金属同士の温度差を利用して熱起電力を発生させる。ゼーベック効果。温度を検出。
サーミスタ金属線は温度によって抵抗が変化。抵抗を測定し温度を検出。
放射温度計物体の熱放射を利用して温度を測定。

エンコーダ

回転方向や回転数などをディジタル値に変換するセンサ。

エンコーダの方式

インクリメンタルエンコーダ

パルスの位相の遅れで相対的な回転方向、位置を検出する。

アブソリュートエンコーダ

回転角度ごとに異なるパルスが出力されるので、絶対位置がわかる。

エンコーダの種類

ロータリエンコーダ

回転数、角度、位置を検出する。ローラーの回転制御など様々な機器で使われる。

リニアエンコーダ

直線変位を検出する。工作機械の位置決めなどで使われる。

アクチュエータ

ディジタル信号を物理的な運動に変換し、機械制御を行う駆動装置の総称。

ステッピングモータ

パルス信号によって回転速度、回転角度を制御する。 パルス数で回転角度、パルス速度で回転速度を制御する。 各コイルに順番に電流を流し、モータを回転をさせる（励磁方式）。

所感

センサは種類が多く、情報掲載元によって呼称が異なる場合があるため注意が必要です。午後試験でも前提知識として問われる可能性が高いので、知識をアップデートしておく必要がありそうです。

参考資料