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​ = 50 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 = 50 Ω です。設定値 R3 を求めなさい。

R1 = 300 ΩR2 = 150 ΩR4 = 50 Ω
R3 = Ω
2.やさしい
5 ΩRₓBGACD25 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 5 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 25 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 = 5 Ωl = 25 cmL = 100 cm
Rx = Ω
3.ふつう
+−6 VR1​ = 1000 ΩR2​ = 600 ΩR3​ = 60 ΩR4​ = 1000 ΩabGRg​ = 200 Ω

抵抗 200 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 = 1000 ΩR2 = 600 ΩR3 = 60 ΩR4 = 1000 ΩRg = 200 Ω
Ig = µA
4.ふつう
+−12 V220 Ω220 Ω + ΔR220 Ω220 Ωab+−Vab​ = ?

4 つの辺がすべて 220 Ω のブリッジで、Vs = 12 V です。センサ R₂ が ΔR = 0.44 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 = 12 VR = 220 ΩΔR = 0.44 Ω
Vab = mV
5.むずかしい
+−5 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−3.15 mV

E = 110 GPa の部材に貼ったひずみゲージ(GF = 2.1)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 3.15 mV を示します。軸方向応力 σ を MPa で求めなさい。

Vs = 5 VGF = 2.1Vo = 3.15 mVE = 110 GPa
σ = MPa
6.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)に 2.5 V を加えます。測定する最大のひずみは 1000 µε で、そのときアナログ–デジタル変換器の入力で 3.3 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 = 2εmax = 1000 µεVFS = 3.3 V
G =

解答

  1. 1. R3 = 100 Ω
  2. 2. Rx = 15 Ω
  3. 3. Ig = −5400 µA
  4. 4. Vab = 6 mV
  5. 5. σ = 132 MPa
  6. 6. G = 2640

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。