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
+−6 VR1​ = 10 ΩR2​ = 500 ΩR3​ = 50 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 = 10 Ω、R₂ = 500 Ω、R₃ = 50 Ω です。未知の抵抗 R4 を求めなさい。

R1 = 10 ΩR2 = 500 ΩR3 = 50 Ω
R4 = Ω
2.やさしい
+−9 VR1​ = 800 ΩR2​ = 50 ΩR3​ = 100 ΩR4​ = 800 Ωab+−

図のブリッジで、Vs = 9 V、R₁ = 800 Ω、R₂ = 50 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 = 9 VR1 = 800 ΩR2 = 50 ΩR3 = 100 ΩR4 = 800 Ω
Va = V
3.ふつう
+−5 V500 Ω500 Ω500 Ω500 Ωab+−

500 Ω のひずみゲージが、4 つの辺がすべて 500 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 = 500 Ω
Pg = mW
4.ふつう
+−12 V200 Ω200 Ω + ΔR200 Ω200 Ωab+−339.6 mV

4 つの辺がすべて 200 Ω のブリッジに 12 V を供給します。センサ R₂ が変化すると、出力は Vab = 339.6 mV を示します。R₂ の厳密な変化量 ΔR を求めなさい。

Vs = 12 VR = 200 ΩVab = 339.6 mV
ΔR = Ω
5.むずかしい
+−5 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​ = ?

120 Ω の辺をもつブリッジに 5 V を加え、アクティブゲージ 1 枚(1/4 ブリッジ) とします。ゲージ率は 2.1、ひずみは 250 µε です。ブリッジの出力 Vo を mV で求めなさい。

Vs = 5 VGF = 2.1ε = 250 µε
Vo = mV
6.むずかしい
+−10 V1000 Ω − ΔR1000 Ω + ΔR1000 Ω + ΔR1000 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

1000 Ω の辺をもつブリッジに 10 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 2.12、ひずみは 250 µε です。ブリッジの出力 Vo を mV で求めなさい。

Vs = 10 VGF = 2.12ε = 250 µε
Vo = mV

解答

  1. 1. R4 = 2500 Ω
  2. 2. Va = 0.5294 V
  3. 3. Pg = 12.5 mW
  4. 4. ΔR = 24 Ω
  5. 5. Vo = 0.6563 mV
  6. 6. Vo = 5.3 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。