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
2 ΩRₓBGACD40 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 2 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 40 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 = 2 Ωl = 40 cmL = 100 cm
Rx = Ω
2.やさしい
+−6 VR1​ = 10 ΩR2​ = 50 ΩR3​ = 10 ΩR4​ = 40 Ωab+−

図のブリッジで、Vs = 6 V、R₁ = 10 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 = 6 VR1 = 10 ΩR2 = 50 ΩR3 = 10 ΩR4 = 40 Ω
Va = V
3.ふつう
+−15 V470 Ω470 Ω + ΔR470 Ω470 Ωab+−74.26 mV

4 つの辺がすべて 470 Ω のブリッジに 15 V を供給します。センサ R₂ が変化すると、出力は Vab = 74.26 mV を示します。R₂ の厳密な変化量 ΔR を求めなさい。

Vs = 15 VR = 470 ΩVab = 74.26 mV
ΔR = Ω
4.ふつう
+−2 VR1​ = 80 ΩR2​ = 250 ΩR3​ = 50 ΩR4​ = 20 ΩabGRg​ = 50 Ω

抵抗 50 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 = 2 V)。a から b へ流れる検流計電流 Ig を µA で求めなさい。

Vs = 2 VR1 = 80 ΩR2 = 250 ΩR3 = 50 ΩR4 = 20 ΩRg = 50 Ω
Ig = µA
5.むずかしい
+−V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−

ゲージ率 2.12 の 1000 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 0.424 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 = 1000 ΩGF = 2.12ΔR = 0.424 Ω
ε = µε
6.むずかしい
+−2.5 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​

1/4 ブリッジ(アクティブゲージ 1 枚、GF = 2)に 2.5 V を加えます。測定する最大のひずみは 500 µε で、そのときアナログ–デジタル変換器の入力で 10 V にしなければなりません。増幅器のゲイン G を求めなさい。

Vs = 2.5 VGF = 2εmax = 500 µεVFS = 10 V
G =

解答

  1. 1. Rx = 3 Ω
  2. 2. Va = 5 V
  3. 3. ΔR = 9.4 Ω
  4. 4. Ig = 7556 µA
  5. 5. ε = 200 µε
  6. 6. G = 16000

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。