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
+−3 VR1​ = 60 ΩR2​ = 150 ΩR3​ = 100 ΩR4​ = ?abG0

図のホイートストンブリッジは平衡しており、検流計は 0 を示しています。R₁ = 60 Ω、R₂ = 150 Ω、R₃ = 100 Ω です。未知の抵抗 R4 を求めなさい。

R1 = 60 ΩR2 = 150 ΩR3 = 100 Ω
R4 = Ω
2.やさしい
+−5 VR1​ = 100 ΩR2​ = 120 ΩR3​ = 10 ΩR4​ = ?abG0

図のホイートストンブリッジは平衡しており、検流計は 0 を示しています。R₁ = 100 Ω、R₂ = 120 Ω、R₃ = 10 Ω です。未知の抵抗 R4 を求めなさい。

R1 = 100 ΩR2 = 120 ΩR3 = 10 Ω
R4 = Ω
3.ふつう
+−5 V1000 Ω1000 Ω1000 Ω1000 Ωab+−

1000 Ω のひずみゲージが、4 つの辺がすべて 1000 Ω で励起電圧 5 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 = 5 VR = 1000 Ω
Pg = mW
4.ふつう
+−6 VR1​ = 80 ΩR2​ = 100 ΩR3​ = 300 ΩR4​ = 100 ΩabGRg​ = 500 Ω

抵抗 500 Ω の検流計が、図のブリッジの a と b の間につながれています(Vs = 6 V)。a から b へ流れる検流計電流 Ig を µA で求めなさい。

Vs = 6 VR1 = 80 ΩR2 = 100 ΩR3 = 300 ΩR4 = 100 ΩRg = 500 Ω
Ig = µA
5.むずかしい
+−2.5 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​

1/4 ブリッジ(アクティブゲージ 1 枚、GF = 2.1)に 2.5 V を加えます。測定する最大のひずみは 400 µε で、そのときアナログ–デジタル変換器の入力で 3.3 V にしなければなりません。増幅器のゲイン G を求めなさい。

Vs = 2.5 VGF = 2.1εmax = 400 µεVFS = 3.3 V
G =
6.むずかしい
+−3 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω + ΔR350 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

350 Ω の辺をもつブリッジに 3 V を加え、アクティブゲージ 4 枚、2 枚が引張、2 枚が圧縮(フルブリッジ) とします。ゲージ率は 2.05、ひずみは 600 µε です。ブリッジの出力 Vo を mV で求めなさい。

Vs = 3 VGF = 2.05ε = 600 µε
Vo = mV

解答

  1. 1. R4 = 250 Ω
  2. 2. R4 = 12 Ω
  3. 3. Pg = 6.25 mW
  4. 4. Ig = 2960 µA
  5. 5. G = 6286
  6. 6. Vo = 3.69 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。