Scheda di esercizi di Ponte di Wheatstone ed estensimetri con soluzioni

Scheda di esercizi di Ponte di Wheatstone ed estensimetri gratuita e stampabile: 6 esercizi dal livello facile a quello d’esame, con le soluzioni. Stampala o salvala come PDF.

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
+−2 VR1​ = 10 ΩR2​ = 600 ΩR3​ = 60 ΩR4​ = 80 Ωab+−

Nel ponte mostrato, Vs = 2 V, R₁ = 10 Ω e R₂ = 600 Ω. Trova la tensione Va del nodo a rispetto al polo negativo dell’alimentazione.

Vs = 2 VR1 = 10 ΩR2 = 600 ΩR3 = 60 ΩR4 = 80 Ω
Va = V
2.Facile
+−5 VR1​ = 80 ΩR2​ = 500 ΩR3​ = ?R4​ = 800 ΩabG0

Il ponte di Wheatstone nello schema è equilibrato regolando R₃. R₁ = 80 Ω, R₂ = 500 Ω e R₄ = 800 Ω. Trova il valore impostato R3.

R1 = 80 ΩR2 = 500 ΩR4 = 800 Ω
R3 = Ω
3.Media
+−5 V250 Ω250 Ω + ΔR250 Ω250 Ωab+−Vab​ = ?

Un ponte ha quattro rami da 250 Ω e Vs = 5 V. Il sensore R₂ aumenta di ΔR = 1 Ω. Usando l’approssimazione per piccole variazioni, trova l’uscita Vab in mV.

Vs = 5 VR = 250 ΩΔR = 1 Ω
Vab = mV
4.Media
+−3 V120 Ω120 Ω120 Ω120 Ωab+−

Un estensimetro da 120 Ω è un ramo (R₂) di un ponte con quattro rami uguali da 120 Ω e un’eccitazione di 3 V. Trova la potenza Pg dissipata nell’estensimetro, in mW. L’autoriscaldamento limita l’eccitazione.

Vs = 3 VR = 120 Ω
Pg = mW
5.Difficile
+−2,5 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​ = ?

Un ponte con rami da 120 Ω è eccitato con 2,5 V e ha un estensimetro attivo (quarto di ponte). Il fattore di taratura è 2 e la deformazione è 750 µε. Trova l’uscita del ponte Vo in mV.

Vs = 2,5 VGF = 2ε = 750 µε
Vo = mV
6.Difficile
+−3 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−Vo​

Un quarto di ponte (un estensimetro attivo, GF = 2,12) è eccitato con 3 V. La massima deformazione da misurare è 1000 µε e deve dare 10 V all’ingresso di un convertitore analogico-digitale. Trova il guadagno dell’amplificatore G.

Vs = 3 VGF = 2,12εmax = 1000 µεVFS = 10 V
G =

Soluzioni

  1. 1. Va = 1,967 V
  2. 2. R3 = 128 Ω
  3. 3. Vab = 5 mV
  4. 4. Pg = 18,75 mW
  5. 5. Vo = 0,9375 mV
  6. 6. G = 6289

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