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
+−15 VR1​ = 20 ΩR2​ = 40 ΩR3​ = 1000 ΩR4​ = 500 Ωab+−

図のブリッジで、Vs = 15 V、R₁ = 20 Ω、R₂ = 40 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 = 15 VR1 = 20 ΩR2 = 40 ΩR3 = 1000 ΩR4 = 500 Ω
Va = V
2.やさしい
+−15 VR1​ = 500 ΩR2​ = 600 ΩR3​ = ?R4​ = 300 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 = 500 Ω、R₂ = 600 Ω、R₄ = 300 Ω です。設定値 R3 を求めなさい。

R1 = 500 ΩR2 = 600 ΩR4 = 300 Ω
R3 = Ω
3.ふつう
+−10 V1000 Ω1000 Ω1000 Ω1000 Ωab+−

1000 Ω のひずみゲージが、4 つの辺がすべて 1000 Ω で励起電圧 10 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 = 10 VR = 1000 Ω
Pg = mW
4.ふつう
+−3 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vab​ = ?

4 つの辺がすべて 350 Ω のブリッジで、Vs = 3 V です。センサ R₂ が ΔR = 0.875 Ω だけ増加します。微小変化の近似を使って、出力 Vab を mV で求めなさい。

Vs = 3 VR = 350 ΩΔR = 0.875 Ω
Vab = mV
5.むずかしい
+−3 V1000 Ω − ΔR1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−Vo​ = ?

1000 Ω の辺をもつブリッジに 3 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 600 µε です。ブリッジの出力 Vo を mV で求めなさい。

Vs = 3 VGF = 2ε = 600 µε
Vo = mV
6.むずかしい
+−10 V120 Ω − ΔR120 Ω + ΔR120 Ω + ΔR120 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

ロードセル(ひずみゲージのフルブリッジ)の定格出力は、定格荷重 50 kg で 2.5 mV/V です。励起電圧は 10 V です。荷重 25 kg のときの出力 Vo を求めなさい。

2.5 mV/VFrated = 50 kgVs = 10 VF = 25 kg
Vo = mV

解答

  1. 1. Va = 10 V
  2. 2. R3 = 250 Ω
  3. 3. Pg = 25 mW
  4. 4. Vab = 1.875 mV
  5. 5. Vo = 1.8 mV
  6. 6. Vo = 12.5 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。