ひずみゲージ橋

ひずみゲージは、機械的なひずみを電気信号に変換するトランスデューサで、力の測定によく使用されます。

エンジニアの役割には、ホイートストンブリッジ回路の設計、各アームにひずみゲージの取り付け、出力電圧に必要な増幅の特定が含まれます。ここでは、加えられた力によって2つのひずみゲージの抵抗が増加し、他の2つのひずみゲージの抵抗が減少すると仮定します。また、ブリッジの出力電圧と抵抗の変化との関係もわかっています。

これは、テブナンの定理を使用して達成できます。

入力電圧がわかっていると、最初に上部と下部の分岐の電流が決定されます。次に、これらの値をオームの法則に代入して、テブナン電圧を計算します。

テブナン抵抗を計算するためにソースが除去され、等価抵抗が簡略化された形式で決定されます。

テブナン等価回路から、ブリッジ出力電圧は分圧法則を使用して計算されます。

得られた関係を既知の関係と比較することで、回路が所望の範囲内で動作するように設計するために必要なアンプのゲインを決定することができます。