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
+−5 VR1​ = 800 ΩR2​ = 100 ΩR3​ = 120 ΩR4​ = ?abG0

図のホイートストンブリッジは平衡しており、検流計は 0 を示しています。R₁ = 800 Ω、R₂ = 100 Ω、R₃ = 120 Ω です。未知の抵抗 R4 を求めなさい。

R1 = 800 ΩR2 = 100 ΩR3 = 120 Ω
R4 = Ω
2.やさしい
+−5 VR1​ = 120 ΩR2​ = 50 ΩR3​ = 50 ΩR4​ = 800 Ωab+−

図のブリッジに Vs = 5 V を供給し、出力は開放です。電源から流れる電流 Is を mA で求めなさい。

Vs = 5 VR1 = 120 ΩR2 = 50 ΩR3 = 50 ΩR4 = 800 Ω
Is = mA
3.ふつう
+−15 V300 Ω300 Ω + ΔR300 Ω300 Ωab+−357.1 mV

4 つの辺がすべて 300 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 = 357.1 mV を示します。R₂ の厳密な変化量 ΔR を求めなさい。

Vs = 15 VR = 300 ΩVab = 357.1 mV
ΔR = Ω
4.ふつう
+−2 V400 Ω400 Ω400 Ω400 Ωab+−

400 Ω のひずみゲージが、4 つの辺がすべて 400 Ω で励起電圧 2 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 = 2 VR = 400 Ω
Pg = mW
5.むずかしい
+−2.5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​

1/4 ブリッジ(アクティブゲージ 1 枚、GF = 2.1)に 2.5 V を加えます。測定する最大のひずみは 1500 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 = 2.1εmax = 1500 µεVFS = 10 V
G =
6.むずかしい
+−5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​ = ?

350 Ω の辺をもつブリッジに 5 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 400 µε です。ブリッジの出力 Vo を mV で求めなさい。

Vs = 5 VGF = 2.12ε = 400 µε
Vo = mV

解答

  1. 1. R4 = 15 Ω
  2. 2. Is = 35.29 mA
  3. 3. ΔR = 30 Ω
  4. 4. Pg = 2.5 mW
  5. 5. G = 5079
  6. 6. Vo = 1.06 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。