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。

名前: ____________________   日付: ____________

1.やさしい
+−3 VR1​ = 150 ΩR2​ = 80 ΩR3​ = ?R4​ = 1000 ΩabG0

図のホイートストンブリッジは R₃ を調整して平衡させます。R₁ = 150 Ω、R₂ = 80 Ω、R₄ = 1000 Ω です。設定値 R3 を求めなさい。

R1 = 150 ΩR2 = 80 ΩR4 = 1000 Ω
R3 = Ω
2.やさしい
+−5 VR1​ = 10 ΩR2​ = 60 ΩR3​ = 500 ΩR4​ = 50 Ωab+−Vab​ = ?

図のブリッジの開放出力電圧 Vab = Va − Vb を、Vs = 5 V として求めなさい。

Vs = 5 VR1 = 10 ΩR2 = 60 ΩR3 = 500 ΩR4 = 50 Ω
Vab = V
3.ふつう
+−6 VR1​ = 100 ΩR2​ = 80 ΩR3​ = 80 ΩR4​ = 100 Ωab+−Rth​ = ?

図のブリッジの、出力端子 a、b から見たテブナン抵抗 Rth を求めなさい。

Vs = 6 VR1 = 100 ΩR2 = 80 ΩR3 = 80 ΩR4 = 100 Ω
Rth = Ω
4.ふつう
+−9 V330 Ω330 Ω + ΔR330 Ω330 Ωab+−214.3 mV

4 つの辺がすべて 330 Ω のブリッジに 9 V を供給します。センサ R₂ が変化すると、出力は Vab = 214.3 mV を示します。R₂ の厳密な変化量 ΔR を求めなさい。

Vs = 9 VR = 330 ΩVab = 214.3 mV
ΔR = Ω
5.むずかしい
+−2.5 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−1 mV

E = 210 GPa の部材に貼ったひずみゲージ(GF = 2)が、2.5 V で励起される 1/4 ブリッジを構成しています。出力は 1 mV を示します。軸方向応力 σ を MPa で求めなさい。

Vs = 2.5 VGF = 2Vo = 1 mVE = 210 GPa
σ = MPa
6.むずかしい
+−V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−

ゲージ率 2 の 350 Ω のひずみゲージを鋼棒に接着します。荷重がかかると抵抗が 0.525 Ω 増加します。ひずみ ε をマイクロストレイン (µε) で求めなさい。

R = 350 ΩGF = 2ΔR = 0.525 Ω
ε = µε

解答

  1. 1. R3 = 1875 Ω
  2. 2. Vab = 3.831 V
  3. 3. Rth = 88.89 Ω
  4. 4. ΔR = 33 Ω
  5. 5. σ = 168 MPa
  6. 6. ε = 750 µε

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。