図のブリッジで、Vs = 5 V、R₁ = 400 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。
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
1.やさしい
Vs = 5 VR1 = 400 ΩR2 = 40 ΩR3 = 600 ΩR4 = 10 Ω
Va = V
2.やさしい
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 = 1000 Ω、R₂ = 1000 Ω、R₃ = 500 Ω です。未知の抵抗 R4 を求めなさい。
R1 = 1000 ΩR2 = 1000 ΩR3 = 500 Ω
R4 = Ω
3.ふつう
330 Ω のひずみゲージが、4 つの辺がすべて 330 Ω で励起電圧 6 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 = 6 VR = 330 Ω
Pg = mW
4.ふつう
500 Ω のひずみゲージが、4 つの辺がすべて 500 Ω で励起電圧 6 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 = 6 VR = 500 Ω
Pg = mW
5.むずかしい
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 100 kg で 1.5 mV/V です。励起電圧は 10 V です。荷重 60 kg のときの出力 Vo を求めなさい。
1.5 mV/VFrated = 100 kgVs = 10 VF = 60 kg
Vo = mV
6.むずかしい
1/4 ブリッジ(アクティブゲージ 1 枚、GF = 2.05)に 10 V を加えます。測定する最大のひずみは 250 µε で、そのときアナログ–デジタル変換器の入力で 5 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 = 10 VGF = 2.05εmax = 250 µεVFS = 5 V
G =
解答
- 1. Va = 0.4545 V
- 2. R4 = 500 Ω
- 3. Pg = 27.27 mW
- 4. Pg = 18 mW
- 5. Vo = 9 mV
- 6. G = 3902
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