解答つきホイートストンブリッジとひずみゲージワークシート

無料で印刷できるホイートストンブリッジとひずみゲージのワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
+−15 VR1​ = 50 ΩR2​ = 150 ΩR3​ = 80 ΩR4​ = 800 Ωab+−

図のブリッジで、Vs = 15 V、R₁ = 50 Ω、R₂ = 150 Ω です。負側の電源レールを基準とした節点 a の電圧 Va を求めなさい。

Vs = 15 VR1 = 50 ΩR2 = 150 ΩR3 = 80 ΩR4 = 800 Ω
Va = V
2.やさしい
+−12 VR1​ = 600 ΩR2​ = 800 ΩR3​ = 120 ΩR4​ = 250 Ωab+−

図のブリッジに Vs = 12 V を供給し、出力は開放です。電源から流れる電流 Is を mA で求めなさい。

Vs = 12 VR1 = 600 ΩR2 = 800 ΩR3 = 120 ΩR4 = 250 Ω
Is = mA
3.ふつう
+−10 V400 Ω400 Ω + ΔR400 Ω400 Ωab+−Vab​ = ?

4 つの辺がすべて 400 Ω のブリッジで、Vs = 10 V です。センサ R₂ が ΔR = 2 Ω だけ増加します。微小変化の近似を使って、出力 Vab を mV で求めなさい。

Vs = 10 VR = 400 ΩΔR = 2 Ω
Vab = mV
4.ふつう
+−6 V200 Ω200 Ω200 Ω200 Ωab+−

200 Ω のひずみゲージが、4 つの辺がすべて 200 Ω で励起電圧 6 V のブリッジの 1 辺(R₂)になっています。ゲージで消費される電力 Pg を mW で求めなさい。自己発熱が励起電圧を制限します。

Vs = 6 VR = 200 Ω
Pg = mW
5.むずかしい
+−5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−2.5 mV

アクティブゲージ 1 枚の 1/4 ブリッジ(GF = 2)に 5 V を加えます。荷重がかかると、出力は 2.5 mV を示します。ひずみ ε を µε で求めなさい。

Vs = 5 VGF = 2Vo = 2.5 mV
ε = µε
6.むずかしい
+−5 V1000 Ω − ΔR1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−Vo​ = ?

1000 Ω の辺をもつブリッジに 5 V を加え、隣り合う辺にアクティブゲージ 2 枚、1 枚は引張、1 枚は圧縮(1/2 ブリッジ) とします。ゲージ率は 2、ひずみは 800 µε です。ブリッジの出力 Vo を mV で求めなさい。

Vs = 5 VGF = 2ε = 800 µε
Vo = mV

解答

  1. 1. Va = 11.25 V
  2. 2. Is = 41 mA
  3. 3. Vab = 12.5 mV
  4. 4. Pg = 45 mW
  5. 5. ε = 1000 µε
  6. 6. Vo = 4 mV

ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。