Mostek Wheatstone’a i tensometry: karta pracy z odpowiedziami

Darmowa karta pracy do druku – Mostek Wheatstone’a i tensometry: 6 zadań od łatwych do poziomu egzaminu, z kluczem odpowiedzi. Wydrukuj ją lub zapisz jako PDF.

Dla nauczycieli: można bezpłatnie drukować, kopiować i używać na zajęciach. Każdy nowy arkusz ma nowe wartości i własny klucz odpowiedzi. Będziemy wdzięczni za link do ExamProblems na stronie kursu.

Imię: ____________________   Data: ____________

1.Łatwy
+−2 VR1​ = 400 ΩR2​ = 40 ΩR3​ = 150 ΩR4​ = 150 Ωab+−

Pokazany mostek jest zasilany napięciem Vs = 2 V, a jego wyjście jest rozwarte. Wyznacz prąd Is pobierany ze źródła, w mA.

Vs = 2 VR1 = 400 ΩR2 = 40 ΩR3 = 150 ΩR4 = 150 Ω
Is = mA
2.Łatwy
+−12 VR1​ = 500 ΩR2​ = 400 ΩR3​ = 1000 ΩR4​ = 60 Ωab+−Vab​ = ?

Wyznacz napięcie wyjściowe w stanie jałowym Vab = Va − Vb pokazanego mostka, przy Vs = 12 V.

Vs = 12 VR1 = 500 ΩR2 = 400 ΩR3 = 1000 ΩR4 = 60 Ω
Vab = V
3.Średni
+−5 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−24,75 mV

Mostek z czterema ramionami 1000 Ω jest zasilany napięciem 5 V. Gdy czujnik R₂ się zmienia, wyjście wskazuje Vab = 24,75 mV. Wyznacz dokładną zmianę ΔR rezystancji R₂.

Vs = 5 VR = 1000 ΩVab = 24,75 mV
ΔR = Ω
4.Średni
+−5 V470 Ω470 Ω + ΔR470 Ω470 Ωab+−Vab​ = ?

Mostek ma cztery ramiona 470 Ω i Vs = 5 V. Czujnik R₂ zwiększa się o ΔR = 1,175 Ω. Używając przybliżenia małych zmian, wyznacz napięcie wyjściowe Vab w mV.

Vs = 5 VR = 470 ΩΔR = 1,175 Ω
Vab = mV
5.Trudny
+−V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−

Tensometr 1000 Ω o współczynniku czułości 2 jest przyklejony do stalowego pręta. Pod obciążeniem jego rezystancja rośnie o 3 Ω. Wyznacz odkształcenie ε w mikroodkształceniach (µε).

R = 1000 ΩGF = 2ΔR = 3 Ω
ε = µε
6.Trudny
+−10 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​ = ?

Mostek z ramionami 350 Ω jest zasilany napięciem 10 V i ma dwa czynne tensometry w sąsiednich ramionach, jeden rozciągany i jeden ściskany (półmostek). Współczynnik czułości wynosi 2,12, a odkształcenie 200 µε. Wyznacz napięcie wyjściowe mostka Vo w mV.

Vs = 10 VGF = 2,12ε = 200 µε
Vo = mV

Klucz odpowiedzi

  1. 1. Is = 11,21 mA
  2. 2. Vab = 4,654 V
  3. 3. ΔR = 20 Ω
  4. 4. Vab = 3,125 mV
  5. 5. ε = 1500 µε
  6. 6. Vo = 2,12 mV

Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.