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
100 ΩRₓBGACD35 cm

スライドワイヤ(メートル)ブリッジの左の間隙に既知の 100 Ω の抵抗、右の間隙に未知の抵抗 Rₓ を入れます。接触子が 100 cm の導線の左端 A から 35 cm のところにあるとき、検流計は 0 を示します。Rx を求めなさい。

R = 100 Ωl = 35 cmL = 100 cm
Rx = Ω
2.やさしい
+−15 VR1​ = 1000 ΩR2​ = 400 ΩR3​ = ?R4​ = 60 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 = 1000 Ω、R₂ = 400 Ω、R₄ = 60 Ω です。設定値 R3 を求めなさい。

R1 = 1000 ΩR2 = 400 ΩR4 = 60 Ω
R3 = Ω
3.ふつう
+−10 VR1​ = 600 ΩR2​ = 800 ΩR3​ = 40 ΩR4​ = 500 ΩabGRg​ = 100 Ω

抵抗 100 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 = 10 V)。a から b へ流れる検流計電流 Ig を µA で求めなさい。

Vs = 10 VR1 = 600 ΩR2 = 800 ΩR3 = 40 ΩR4 = 500 ΩRg = 100 Ω
Ig = µA
4.ふつう
+−3 VR1​ = 120 ΩR2​ = 400 ΩR3​ = 10 ΩR4​ = 20 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 = 3 VR1 = 120 ΩR2 = 400 ΩR3 = 10 ΩR4 = 20 Ω
Rth = Ω
5.むずかしい
+−3 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−0.954 mV

E = 70 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 0.954 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 = 0.954 mVE = 70 GPa
σ = MPa
6.むずかしい
+−5 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​ = ?

350 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 2.12、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 = 5 VGF = 2.12ε = 250 µε
Vo = mV

解答

  1. 1. Rx = 185.7 Ω
  2. 2. R3 = 150 Ω
  3. 3. Ig = −7387 µA
  4. 4. Rth = 98.97 Ω
  5. 5. σ = 42 MPa
  6. 6. Vo = 1.325 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。