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
+−9 VR1​ = 150 ΩR2​ = 400 ΩR3​ = 600 ΩR4​ = 200 Ωab+−

図のブリッジに Vs = 9 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 = 9 VR1 = 150 ΩR2 = 400 ΩR3 = 600 ΩR4 = 200 Ω
Is = mA
2.やさしい
+−3 VR1​ = 120 ΩR2​ = 300 ΩR3​ = ?R4​ = 200 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 = 120 Ω、R₂ = 300 Ω、R₄ = 200 Ω です。設定値 R3 を求めなさい。

R1 = 120 ΩR2 = 300 ΩR4 = 200 Ω
R3 = Ω
3.ふつう
+−3 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−7.46 mV

4 つの辺がすべて 1000 Ω のブリッジに 3 V を供給します。センサ R₂ が変化すると、出力は Vab = 7.46 mV を示します。R₂ の厳密な変化量 ΔR を求めなさい。

Vs = 3 VR = 1000 ΩVab = 7.46 mV
ΔR = Ω
4.ふつう
+−6 VR1​ = 600 ΩR2​ = 60 ΩR3​ = 600 ΩR4​ = 100 ΩabGRg​ = 20 Ω

抵抗 20 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 = 6 V)。a から b へ流れる検流計電流 Ig を µA で求めなさい。

Vs = 6 VR1 = 600 ΩR2 = 60 ΩR3 = 600 ΩR4 = 100 ΩRg = 20 Ω
Ig = µA
5.むずかしい
+−5 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−2.563 mV

E = 200 GPa の部材に貼ったひずみゲージ(GF = 2.05)が、5 V で励起される 1/4 ブリッジを構成しています。出力は 2.563 mV を示します。軸方向応力 σ を MPa で求めなさい。

Vs = 5 VGF = 2.05Vo = 2.563 mVE = 200 GPa
σ = MPa
6.むずかしい
+−5 V1000 Ω − ΔR1000 Ω + ΔR1000 Ω + ΔR1000 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

1000 Ω の辺をもつブリッジに 5 V を加え、アクティブゲージ 4 枚、2 枚が引張、2 枚が圧縮(フルブリッジ) とします。ゲージ率は 2、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 = 2ε = 400 µε
Vo = mV

解答

  1. 1. Is = 27.61 mA
  2. 2. R3 = 80 Ω
  3. 3. ΔR = 9.996 Ω
  4. 4. Ig = −1945 µA
  5. 5. σ = 200 MPa
  6. 6. Vo = 4 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。