電験三種 機械 問84：制御・プログラム
（令和8年度（2026年度）試験対応・数値確認日 2026-06-14）
次の文章は，電子機械の構成と基礎技術に関する記述である。 ディジタルカメラや自動洗濯機など我々が日常で使う機器，ロボット，生産 工場の工作機械など，多くの電子機械はメカトロニクス技術によって設計・製 造され，運用されている。機械にマイクロコンピュータを取り入れるようにな り，メカトロニクス技術は発展してきた。 電子機械では，外界の情報や機械内部の運動状態を各種センサにより取得す る。大部分のセンサ出力は電圧または電流の信号であり時間的に連続に変化す る (ｱ) 信号である。電気，油圧，空気圧などのエネルギーを機械的な動き に変換するアクチュエータも (ｱ) 信号で動作するものが多い。これらの信 号はコンピュータで構成される制御装置で (ｲ) 信号として処理するため， 信号の変換器が必要となる。 (ｱ) 信号から (ｲ) 信号への変換器を (ｳ) 変換器,その逆の変換器を (ｴ) 変換器という。センサの出力信号 は (ｳ) 変換器を介してコンピュータに取り込まれ，コンピュータで生成さ れたアクチュエータへの指令は (ｴ) 変換器を介してアクチュエータに送 られる。その間必要に応じて信号レベルを変換する。このような，センサやア クチュエータとコンピュータとの橋渡しの機能をもつものを (ｵ) という。 上記の記述中の空白箇所(ｱ)～(ｵ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次 の
- 1ディジタル アナログ D-A A-D インタフェース
- 2アナログ ディジタル A-D D-A インタフェース正答
- 3アナログ ディジタル A-D D-A ネットワーク
- 4ディジタル アナログ D-A A-D ネットワーク
- 5アナログ ディジタル D-A A-D インタフェース
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電験三種「機械」の「制御・プログラム」に関する問題（令和4年度下期 問14）。正答は(2)です。
【基本公式】センサ出力→アナログ信号。コンピュータ処理→ディジタル信号。
正答(2)「アナログ ディジタル A-D D-A インタフェース」の根拠：
(ア)アナログ：センサ出力は連続変化する電圧/電流→アナログ信号。
(イ)ディジタル：コンピュータはディジタル（0/1）で処理。
(ウ)A-D変換器：アナログ→ディジタル変換器（センサ→コンピュータ）。
(エ)D-A変換器：ディジタル→アナログ変換器（コンピュータ→アクチュエータ）。
(オ)インタフェース：センサ/アクチュエータとコンピュータとの橋渡し機能。
【制御・プログラム（メカトロニクス変換器）の解法と要点】（令和4年度下期 問14）
【各空白の解析】
(ア)アナログ：時間的に連続に変化する量（圧力・温度・速度等のセンサ出力）
(イ)ディジタル：0と1で表現される離散的な信号（コンピュータが扱う形式）
(ウ)A-D変換器：
・Analog-to-Digital Converter
・センサのアナログ信号→コンピュータのディジタル信号
・標本化（サンプリング）→量子化→符号化の3工程
(エ)D-A変換器：
・Digital-to-Analog Converter
・コンピュータのディジタル指令→アクチュエータ駆動用アナログ信号
(オ)インタフェース（I/F）：A-D/D-Aを含む信号変換全般→コンピュータとセンサ/アクチュエータの橋渡し
→選択肢(2)「アナログ ディジタル A-D D-A インタフェース」全て正しい→正答(2)
【制御・プログラム（メカトロニクス変換器）の深層解析と電験三種合格戦略】（令和4年度下期 問14）
【核心論点と正答根拠】
(ア)アナログ、(イ)ディジタル、(ウ)A-D、(エ)D-A、(オ)インタフェース→(2)正答。
【A-D変換の精度と速度の設計指針】
分解能（Resolution）：nビットA-Dコンバータ→2ⁿ段階の量子化。
12bit：4096段階（工業計測標準）、16bit：65536段階（高精度計測）。
サンプリング速度：標本化定理（fs≥2fmax）→制御帯域の10倍以上が設計基準。
変換方式：逐次比較型（高速・中精度）、シグマデルタ型（低速・高精度）、フラッシュ型（超高速）。
【産業用通信プロトコル（インタフェース）】
アナログI/O：4〜20mA電流ループ（ノイズ耐性・長距離）。0〜10V電圧（近距離）。
デジタルI/O：EtherCAT・PROFINET・CC-Link・EtherNet/IP（工場自動化標準）。
PLC（プログラマブルロジックコントローラ）：A-D/D-Aモジュール内蔵→シーケンス制御+アナログ制御統合。
【電験三種への出題傾向と対策】
アナログ/ディジタル変換の基礎・センサの種類・PLC制御の概念が出題される。
CBT試験（2023〜）：図表問題が電子表示→回路図や信号波形の読み取りに慣れることが重要。
本問は電気技術者試験センター公表の過去問題を出典明記の上で引用しています（公式FAQで教育目的の許諾不要・使用料不要を明示容認・GREEN判定）。 根拠・出典：出典：令和4年度下期 第三種電気主任技術者試験 機械（一般財団法人 電気技術者試験センター） 各根拠条文・規定は「e-Gov法令検索」（https://elaws.e-gov.go.jp/）で原文を確認できます。令和8年度（2026年度）試験基準日時点で施行されている法令・基準の数値を反映（数値確認日 2026-06-14）。
本問・解説は試験対策のための学習コンテンツです。法令・基準は改正されることがあるため、最新の内容は一般財団法人 電気技術者試験センター・経済産業省の公式情報をご確認ください。本サイトは電気技術者試験センターと一切関係ありません。
執筆・監修：Zawa Lab（合格ナビ運営者情報） ／ 電気事業法・電気工事士法・電気用品安全法・電気設備技術基準・内線規程の根拠条文に基づき段差性のあるAI解説（初心者・標準・上級）を作成しています。