惠斯通电桥与应变片练习卷（附答案）

免费可打印的惠斯通电桥与应变片练习卷：6 道题，从简单到考试水平，附答案。可打印或另存为 PDF。

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姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
+−3 VR1​ = 300 ΩR2​ = 20 ΩR3​ = 300 ΩR4​ = 200 Ωab+−Vab​ = ?

求图示电桥的开路输出电压 Vab = Va − Vb，其中 Vs = 3 V。

Vs = 3 VR1 = 300 ΩR2 = 20 ΩR3 = 300 ΩR4 = 200 Ω
Vab = V
2.简单
+−10 VR1​ = 60 ΩR2​ = 100 ΩR3​ = ?R4​ = 150 ΩabG0

图中的惠斯通电桥通过调节 R₃ 达到平衡。R₁ = 60 Ω，R₂ = 100 Ω，R₄ = 150 Ω。求应设置的值 R3。

R1 = 60 ΩR2 = 100 ΩR4 = 150 Ω
R3 = Ω
3.中等
+−5 V220 Ω220 Ω + ΔR220 Ω220 Ωab+−Vab​ = ?

某电桥的四个臂均为 220 Ω，Vs = 5 V。传感器 R₂ 增大了 ΔR = 0.55 Ω。用小变化近似求输出 Vab，单位为 mV。

Vs = 5 VR = 220 ΩΔR = 0.55 Ω
Vab = mV
4.中等
+−3 VR1​ = 400 ΩR2​ = 100 ΩR3​ = 500 ΩR4​ = 800 Ωab+−Rth​ = ?

求图示电桥从输出端 a、b 看进去的戴维南电阻 Rth。

Vs = 3 VR1 = 400 ΩR2 = 100 ΩR3 = 500 ΩR4 = 800 Ω
Rth = Ω
5.困难
+−10 V120 Ω − ΔR120 Ω + ΔR120 Ω + ΔR120 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

某电桥的各臂为 120 Ω，激励电压为 10 V，采用 四个工作应变片，两个受拉、两个受压（全桥）。灵敏系数为 2.05，应变为 200 µε。求电桥输出 Vo，单位为 mV。

Vs = 10 VGF = 2.05ε = 200 µε
Vo = mV
6.困难
+−3 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−0.398 mV

某构件（E = 210 GPa）上的应变片（GF = 2.12）接成 1/4 桥，激励电压为 3 V。输出读数为 0.398 mV。求轴向应力 σ，单位为 MPa。

Vs = 3 VGF = 2.12Vo = 0.398 mVE = 210 GPa
σ = MPa

答案

  1. 1. Vab = −1.012 V
  2. 2. R3 = 90 Ω
  3. 3. Vab = 3.125 mV
  4. 4. Rth = 387.7 Ω
  5. 5. Vo = 4.1 mV
  6. 6. σ = 52.57 MPa

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