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
+−12 VR1​ = 150 ΩR2​ = 300 ΩR3​ = 200 ΩR4​ = 80 Ωab+−

図のブリッジで、Vs = 12 V、R₁ = 150 Ω、R₂ = 300 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 = 12 VR1 = 150 ΩR2 = 300 ΩR3 = 200 ΩR4 = 80 Ω
Va = V
2.やさしい
+−12 VR1​ = 600 ΩR2​ = 120 ΩR3​ = ?R4​ = 150 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 = 600 Ω、R₂ = 120 Ω、R₄ = 150 Ω です。設定値 R3 を求めなさい。

R1 = 600 ΩR2 = 120 ΩR4 = 150 Ω
R3 = Ω
3.ふつう
+−6 VR1​ = 300 ΩR2​ = 60 ΩR3​ = 400 ΩR4​ = 1000 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 = 300 ΩR2 = 60 ΩR3 = 400 ΩR4 = 1000 Ω
Rth = Ω
4.ふつう
+−3 V120 Ω120 Ω120 Ω120 Ωab+−

120 Ω のひずみゲージが、4 つの辺がすべて 120 Ω で励起電圧 3 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 = 3 VR = 120 Ω
Pg = mW
5.むずかしい
+−5 V120 Ω − ΔR120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​ = ?

120 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
6.むずかしい
+−3 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−1.193 mV

E = 200 GPa の部材に貼ったひずみゲージ(GF = 2.12)が、3 V で励起される 1/4 ブリッジを構成しています。出力は 1.193 mV を示します。軸方向応力 σ を MPa で求めなさい。

Vs = 3 VGF = 2.12Vo = 1.193 mVE = 200 GPa
σ = MPa

解答

  1. 1. Va = 8 V
  2. 2. R3 = 750 Ω
  3. 3. Rth = 335.7 Ω
  4. 4. Pg = 18.75 mW
  5. 5. Vo = 4 mV
  6. 6. σ = 150.1 MPa

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。