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
+−3 VR1​ = 300 ΩR2​ = 150 ΩR3​ = ?R4​ = 80 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 = 300 Ω、R₂ = 150 Ω、R₄ = 80 Ω です。設定値 R3 を求めなさい。

R1 = 300 ΩR2 = 150 ΩR4 = 80 Ω
R3 = Ω
2.やさしい
10 ΩRₓBGACD65 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 65 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 = 65 cmL = 100 cm
Rx = Ω
3.ふつう
+−10 V300 Ω300 Ω300 Ω300 Ωab+−

300 Ω のひずみゲージが、4 つの辺がすべて 300 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 = 300 Ω
Pg = mW
4.ふつう
+−10 V300 Ω300 Ω + ΔR300 Ω300 Ωab+−Vab​ = ?

4 つの辺がすべて 300 Ω のブリッジで、Vs = 10 V です。センサ R₂ が ΔR = 0.3 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 = 10 VR = 300 ΩΔR = 0.3 Ω
Vab = mV
5.むずかしい
+−5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−0.513 mV

アクティブゲージ 1 枚の 1/4 ブリッジ(GF = 2.05)に 5 V を加えます。荷重がかかると、出力は 0.513 mV を示します。ひずみ ε を µε で求めなさい。

Vs = 5 VGF = 2.05Vo = 0.513 mV
ε = µε
6.むずかしい
+−3 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 3 V を加えます。測定する最大のひずみは 600 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 = 3 VGF = 2εmax = 600 µεVFS = 10 V
G =

解答

  1. 1. R3 = 160 Ω
  2. 2. Rx = 5.385 Ω
  3. 3. Pg = 83.33 mW
  4. 4. Vab = 2.5 mV
  5. 5. ε = 200.2 µε
  6. 6. G = 11111

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。