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。
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 = 12 VR1 = 150 ΩR2 = 300 ΩR3 = 200 ΩR4 = 80 Ω
Va = V
2.やさしい
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
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
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
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
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. Va = 8 V
- 2. R3 = 750 Ω
- 3. Rth = 335.7 Ω
- 4. Pg = 18.75 mW
- 5. Vo = 4 mV
- 6. σ = 150.1 MPa
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