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 ΩRₓBGACD40 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 2 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 40 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 = 2 Ωl = 40 cmL = 100 cm
Rx = Ω
2.やさしい
+−12 VR1​ = 40 ΩR2​ = 1000 ΩR3​ = 40 ΩR4​ = 120 Ωab+−

図のブリッジで、Vs = 12 V、R₁ = 40 Ω、R₂ = 1000 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 = 12 VR1 = 40 ΩR2 = 1000 ΩR3 = 40 ΩR4 = 120 Ω
Va = V
3.ふつう
+−15 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−Vab​ = ?

4 つの辺がすべて 1000 Ω のブリッジで、Vs = 15 V です。センサ R₂ が ΔR = 250 Ω だけ増加します。厳密な出力 Vab を mV で求めなさい。

Vs = 15 VR = 1000 ΩΔR = 250 Ω
Vab = mV
4.ふつう
+−2 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 2 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 = 2 VR = 300 Ω
Pg = mW
5.むずかしい
+−10 V120 Ω − ΔR120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​ = ?

120 Ω の辺をもつブリッジに 10 V を加え、隣り合う辺にアクティブゲージ 2 枚、1 枚は引張、1 枚は圧縮(1/2 ブリッジ) とします。ゲージ率は 2.12、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 = 10 VGF = 2.12ε = 250 µε
Vo = mV
6.むずかしい
+−3 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−0.398 mV

アクティブゲージ 1 枚の 1/4 ブリッジ(GF = 2.12)に 3 V を加えます。荷重がかかると、出力は 0.398 mV を示します。ひずみ ε を µε で求めなさい。

Vs = 3 VGF = 2.12Vo = 0.398 mV
ε = µε

解答

  1. 1. Rx = 3 Ω
  2. 2. Va = 11.54 V
  3. 3. Vab = 833.3 mV
  4. 4. Pg = 3.333 mW
  5. 5. Vo = 2.65 mV
  6. 6. ε = 250.3 µε

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。