令和6年度 公害防止管理者 騒音・振動特論 問25を解説｜圧電形ピックアップ
令和6年度 騒音・振動特論 問25は、振動レベル計に使う圧電形振動ピックアップの性質に関する問題です。不適当なものを選びます。
この問題のポイント
圧電形ピックアップは、圧電物質にひずみが生じると電荷を発生する圧電効果を利用した加速度計です。振動レベル計の検出部として使われ、圧縮形と剪断形などの構造があり、平たんな特性で測れる周波数の上限は素子の固有振動数で制限されます。引っかけの核心は出力の向きで、圧電形は加速度に比例する電圧を出力します。選択肢(1)はこれを「加速度に反比例する電圧」として、比例関係を逆に述べており、そこが不適当です。
※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。
正解：選択肢(1)（最も不適当な記述）
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ×（不適当） | 圧電形は加速度に比例する電圧を出力します。「反比例」とする点が不適当です。 |
| (2) | ○（正しい） | 外力でひずみが生じると電荷を発生する圧電効果を利用しています。正しい記述です。 |
| (3) | ○（正しい） | 振動レベル計の振動ピックアップとして用いられます。正しい記述です。 |
| (4) | ○（正しい） | 主な構造として圧縮形と剪断形があります。正しい記述です。 |
| (5) | ○（正しい） | 平たんな特性で測れる周波数の上限は、ピックアップの固有振動数で制限されます。正しい記述です。 |
選択肢(1)のポイント（ここが誤り）
圧電形ピックアップは、素子に加わる力（＝質量×加速度）でひずみが生じ、その大きさに応じた電荷・電圧を出す仕組みです。したがって出力は振動体の加速度に比例し、加速度が大きいほど電圧も大きくなります。だからこそ加速度計として振動加速度を測れるのです。選択肢(1)は「加速度に反比例する電圧を得るように設計されている」として、加速度が大きいほど電圧が小さくなるかのように比例関係を逆に述べています。反比例では加速度計として機能しないため、この記述が不適当です。
覚え方
- 圧電形ピックアップ＝加速度に比例する電圧を出す加速度計。
- 原理は圧電効果（ひずみ→電荷）。構造は圧縮形・剪断形。
- 平たん特性の上限周波数は素子の固有振動数で決まる。
理解度チェック
Q.
圧電形ピックアップの出力電圧は、加速度とどんな関係？
比例します。加速度が大きいほど電荷・電圧が大きくなり、加速度計として振動加速度を測れます。
Q.
平たんな特性で測れる周波数の上限は何で決まる？
ピックアップ（圧電素子）の固有振動数です。これに近づくと感度が変わり、平たんな測定ができなくなります。
この問題に関連する用語解説
出典
- 一般社団法人 産業環境管理協会「令和6年度 公害防止管理者等国家試験 騒音・振動特論 問題・正解」（公式PDF）
※ この記事の確認日：2026年7月