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​ = 60 ΩR2​ = 40 ΩR3​ = 150 ΩR4​ = 10 Ωab+−Vab​ = ?

図のブリッジの開放出力電圧 Vab = Va − Vb を、Vs = 3 V として求めなさい。

Vs = 3 VR1 = 60 ΩR2 = 40 ΩR3 = 150 ΩR4 = 10 Ω
Vab = V
2.やさしい
+−3 VR1​ = 400 ΩR2​ = 600 ΩR3​ = 400 ΩR4​ = ?abG0

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 = 400 Ω、R₂ = 600 Ω、R₃ = 400 Ω です。未知の抵抗 R4 を求めなさい。

R1 = 400 ΩR2 = 600 ΩR3 = 400 Ω
R4 = Ω
3.ふつう
+−2 V400 Ω400 Ω400 Ω400 Ωab+−

400 Ω のひずみゲージが、4 つの辺がすべて 400 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 = 400 Ω
Pg = mW
4.ふつう
+−2 V250 Ω250 Ω + ΔR250 Ω250 Ωab+−56.6 mV

4 つの辺がすべて 250 Ω のブリッジに 2 V を供給します。センサ R₂ が変化すると、出力は Vab = 56.6 mV を示します。R₂ の厳密な変化量 ΔR を求めなさい。

Vs = 2 VR = 250 ΩVab = 56.6 mV
ΔR = Ω
5.むずかしい
+−V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−

ゲージ率 2.1 の 120 Ω のひずみゲージを鋼棒に接着します。荷重がかかると抵抗が 0.189 Ω 増加します。ひずみ ε をマイクロストレイン (µε) で求めなさい。

R = 120 ΩGF = 2.1ΔR = 0.189 Ω
ε = µε
6.むずかしい
+−10 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−1.06 mV

E = 210 GPa の部材に貼ったひずみゲージ(GF = 2.12)が、10 V で励起される 1/4 ブリッジを構成しています。出力は 1.06 mV を示します。軸方向応力 σ を MPa で求めなさい。

Vs = 10 VGF = 2.12Vo = 1.06 mVE = 210 GPa
σ = MPa

解答

  1. 1. Vab = 1.012 V
  2. 2. R4 = 600 Ω
  3. 3. Pg = 2.5 mW
  4. 4. ΔR = 30 Ω
  5. 5. ε = 750 µε
  6. 6. σ = 42 MPa

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。