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
+−6 VR1​ = 120 ΩR2​ = 200 ΩR3​ = ?R4​ = 50 ΩabG0

Il ponte di Wheatstone nello schema è equilibrato regolando R₃. R₁ = 120 Ω, R₂ = 200 Ω e R₄ = 50 Ω. Trova il valore impostato R3.

R1 = 120 ΩR2 = 200 ΩR4 = 50 Ω
R3 = Ω
2.Facile
+−12 VR1​ = 50 ΩR2​ = 400 ΩR3​ = 600 ΩR4​ = 10 Ωab+−

Nel ponte mostrato, Vs = 12 V, R₁ = 50 Ω e R₂ = 400 Ω. Trova la tensione Va del nodo a rispetto al polo negativo dell’alimentazione.

Vs = 12 VR1 = 50 ΩR2 = 400 ΩR3 = 600 ΩR4 = 10 Ω
Va = V
3.Media
+−5 V100 Ω100 Ω + ΔR100 Ω100 Ωab+−Vab​ = ?

Un ponte ha quattro rami da 100 Ω e Vs = 5 V. Il sensore R₂ aumenta di ΔR = 0,25 Ω. Usando l’approssimazione per piccole variazioni, trova l’uscita Vab in mV.

Vs = 5 VR = 100 ΩΔR = 0,25 Ω
Vab = mV
4.Media
+−5 V500 Ω500 Ω500 Ω500 Ωab+−

Un estensimetro da 500 Ω è un ramo (R₂) di un ponte con quattro rami uguali da 500 Ω e un’eccitazione di 5 V. Trova la potenza Pg dissipata nell’estensimetro, in mW. L’autoriscaldamento limita l’eccitazione.

Vs = 5 VR = 500 Ω
Pg = mW
5.Difficile
+−3 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​

Un quarto di ponte (un estensimetro attivo, GF = 2,05) è eccitato con 3 V. La massima deformazione da misurare è 750 µε e deve dare 5 V all’ingresso di un convertitore analogico-digitale. Trova il guadagno dell’amplificatore G.

Vs = 3 VGF = 2,05εmax = 750 µεVFS = 5 V
G =
6.Difficile
+−10 V1000 Ω − ΔR1000 Ω + ΔR1000 Ω + ΔR1000 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Una cella di carico (un ponte intero di estensimetri) ha un’uscita nominale di 3 mV/V al carico nominale di 500 kg. È eccitata con 10 V. Trova la sua uscita Vo sotto un carico di 250 kg.

3 mV/VFrated = 500 kgVs = 10 VF = 250 kg
Vo = mV

Soluzioni

  1. 1. R3 = 30 Ω
  2. 2. Va = 10,67 V
  3. 3. Vab = 3,125 mV
  4. 4. Pg = 12,5 mW
  5. 5. G = 4336
  6. 6. Vo = 15 mV

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