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
+−2 VR1​ = 200 ΩR2​ = 300 ΩR3​ = 60 ΩR4​ = 120 Ωab+−

図のブリッジで、Vs = 2 V、R₁ = 200 Ω、R₂ = 300 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 = 2 VR1 = 200 ΩR2 = 300 ΩR3 = 60 ΩR4 = 120 Ω
Va = V
2.やさしい
100 ΩRₓBGACD80 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 100 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 80 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 = 100 Ωl = 80 cmL = 100 cm
Rx = Ω
3.ふつう
+−5 V470 Ω470 Ω470 Ω470 Ωab+−

470 Ω のひずみゲージが、4 つの辺がすべて 470 Ω で励起電圧 5 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 = 5 VR = 470 Ω
Pg = mW
4.ふつう
+−10 V330 Ω330 Ω330 Ω330 Ωab+−

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 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 = 330 Ω
Pg = mW
5.むずかしい
+−3 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−1.8 mV

E = 70 GPa の部材に貼ったひずみゲージ(GF = 2)が、3 V で励起される 1/4 ブリッジを構成しています。出力は 1.8 mV を示します。軸方向応力 σ を MPa で求めなさい。

Vs = 3 VGF = 2Vo = 1.8 mVE = 70 GPa
σ = MPa
6.むずかしい
+−3 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​ = ?

350 Ω の辺をもつブリッジに 3 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、ひずみは 250 µε です。ブリッジの出力 Vo を mV で求めなさい。

Vs = 3 VGF = 2ε = 250 µε
Vo = mV

解答

  1. 1. Va = 1.2 V
  2. 2. Rx = 25 Ω
  3. 3. Pg = 13.3 mW
  4. 4. Pg = 75.76 mW
  5. 5. σ = 84 MPa
  6. 6. Vo = 0.375 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。