電気及び電子計測24【電験3種 理論】ディジタル計器(A-D変換・量子化・オシロスコープ)の正誤を判定する!平成28年度 A問題14 完全解説

電験3種 理論科目【電磁気(電気及び電子計測)】平成28年度 A問題14 誤りは(2):ディジタルオシロスコープは周期性のない信号波形も測定できる

今回は平成28年度 理論科目 A問題14を解説します。ディジタル計器に関する記述のうち、誤っているものを選ぶ問題です。

ディジタル計器はA-D変換で連続量を数値化して表示します。二重積分形A-D変換・量子化・オートレンジといった基本用語と、ディジタルオシロスコープの特徴を押さえましょう。

出題のポイント

目次

平成28年度 理論科目 A問題14:問題文と選択肢

まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。

電験3種 理論科目 電気及び電子計測 平成28年度 A問題14 問題文
平成28年度 理論科目 A問題14 問題文

電験3種 理論科目 【電気及び電子計測】 平成28年度 A問題14

 ディジタル計器に関する記述として、誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

(1)ディジタル計器用のA-D変換器には、二重積分形が用いられることがある。
(2)ディジタルオシロスコープでは、周期性のない信号波形を測定することはできない。
(3)量子化とは、連続的な値を何段階かの値で近似することである。
(4)ディジタル計器は、測定値が数字で表示されるので、読み取りの間違いが少ない。
(5)測定可能な範囲(レンジ)を切り換える必要がない機能(オートレンジ)は、測定値のおよその値が分からない場合にも便利な機能である。

ポイント解説:誤りは(2)、ディジタルオシロは単発波形も測定できる

(2)が誤り。ディジタルオシロスコープは、入力信号をA-D変換してメモリに記録するため、周期性のない(単発・非周期の)信号波形も測定・表示できる。むしろ単発現象の捕捉はディジタルオシロの得意分野。よって「測定することはできない」は誤りで、答えは(2)。

他は正しい:(1)ディジタル計器のA-D変換器には、ノイズに強い二重積分形がよく用いられる。(3)量子化は連続量を有限段階の値で近似すること(量子化誤差が生じる)。(4)数字表示なので読み取り誤差(個人差)が少ない。(5)オートレンジは最適な測定範囲を自動選択する機能で、値の見当がつかないときに便利。

問題の解説

STEP1 各記述の確認

(1)二重積分形A-D、(3)量子化、(4)数字表示で読み取り誤差小、(5)オートレンジ→いずれも正しい。

STEP2 (2)の検討

ディジタルオシロはA-D変換してメモリ記録するので単発(非周期)波形も測定できる。

STEP3 結論

誤っているのは(2)。

答え:(2)

💡 覚え方
ディジタルオシロはA-D変換+メモリ記録なので単発・非周期波形も測定できる。A-D変換器は二重積分形(ノイズに強い)。量子化=連続量を段階で近似。オートレンジ=範囲自動切換。

⚠️ よくある間違い
ディジタルオシロが「周期波形しか測れない」は誤り(単発波形も測定可)。量子化・二重積分形・オートレンジの用語は正しい記述として押さえる。

まとめ

(2)誤りディジタルオシロは非周期波形も測定できる
(1)A-D変換に二重積分形(正)
(3)量子化=段階で近似(正)
(4)数字表示で読み取り誤差小(正)
(5)オートレンジは便利(正)

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