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
10 ΩRₓBGACD55 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 10 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 55 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 = 10 Ωl = 55 cmL = 100 cm
Rx = Ω
2.やさしい
+−3 VR1​ = 40 ΩR2​ = 150 ΩR3​ = 20 ΩR4​ = 40 Ωab+−

図のブリッジで、Vs = 3 V、R₁ = 40 Ω、R₂ = 150 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 = 3 VR1 = 40 ΩR2 = 150 ΩR3 = 20 ΩR4 = 40 Ω
Va = V
3.ふつう
+−2 VR1​ = 200 ΩR2​ = 250 ΩR3​ = 200 ΩR4​ = 800 ΩabGRg​ = 500 Ω

抵抗 500 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 = 200 ΩR2 = 250 ΩR3 = 200 ΩR4 = 800 ΩRg = 500 Ω
Ig = µA
4.ふつう
+−10 V400 Ω400 Ω + ΔR400 Ω400 Ωab+−Vab​ = ?

4 つの辺がすべて 400 Ω のブリッジで、Vs = 10 V です。センサ R₂ が ΔR = 60 Ω だけ増加します。厳密な出力 Vab を mV で求めなさい。

Vs = 10 VR = 400 ΩΔR = 60 Ω
Vab = mV
5.むずかしい
+−V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−

ゲージ率 2 の 120 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 0.144 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 = 120 ΩGF = 2ΔR = 0.144 Ω
ε = µε
6.むずかしい
+−3 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−Vo​ = ?

1000 Ω の辺をもつブリッジに 3 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 2.12、ひずみは 750 µε です。ブリッジの出力 Vo を mV で求めなさい。

Vs = 3 VGF = 2.12ε = 750 µε
Vo = mV

解答

  1. 1. Rx = 8.182 Ω
  2. 2. Va = 2.368 V
  3. 3. Ig = −634 µA
  4. 4. Vab = 348.8 mV
  5. 5. ε = 600 µε
  6. 6. Vo = 1.192 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。