電験3種過去問【2020年理論 問14】

【電気計測】センサの原理に関する知識《正誤問題》

 物理現象と、その計測・検出のための代表的なセンサの原理との組合せとして、不適切なものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。 

  物理現象(計測・検出対象) センサの原理
(1) 電磁誘導に関するファラデーの法則
(2) 超音波 圧電現象
(3) 温度 ゼーベック効果
(4) 圧力 ピエゾ効果
(5) 磁気 ホール効果
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解答

(1)

解説

 光の計測・検出には、光電効果(物質に光を照射すると、電子を放出する現象)が用いられるため(1)は誤り。電磁誘導に関するファラデーの法則は、コイル中に磁束の変化を与えると、起電力が生じるというもの。

 (2)の圧電効果は、物質(特に水晶や特定のセラミックス)に圧力(力)を加えると、圧力に比例した分極(表面電荷)が現れる現象。超音波は圧力として検出できる。

 (3)のゼーベック効果は、物体の温度差が電圧に直接変換される現象で、熱電効果の一種。

 (4)のピエゾ抵抗効果は、半導体や金属に機械的なひずみを加えたときにその電気抵抗が変化する現象である。

 (5)のホール効果は、電流の流れているものに対し、電流に垂直に磁場をかけると、電流と磁場の両方に直交する方向に起電力が現れる現象。主に半導体素子で応用される。