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。
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
1.やさしい
Vs = 15 VR1 = 50 ΩR2 = 150 ΩR3 = 80 ΩR4 = 800 Ω
Va = V
2.やさしい
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
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
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
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
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. Va = 11.25 V
- 2. Is = 41 mA
- 3. Vab = 12.5 mV
- 4. Pg = 45 mW
- 5. ε = 1000 µε
- 6. Vo = 4 mV
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