高考申論題
108年
[農業機械] 農業機電與控制
第 四 題
應變規量測原理為何？使用時如何與下圖之惠斯登電橋（Wheatstone bridge）搭配？（25 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
考生首先應點出應變規的核心物理原理「電阻隨幾何形變而改變」，並寫出電阻變化與應變量成正比的公式與 Gauge Factor (GF) 關係。接著，針對圖示的惠斯登電橋寫出基本輸出電壓方程式，並以「四分之一橋」為例，推導如何將微小的電阻變化（ΔR）近似線性轉換為可測量的輸出電壓訊號（Vo），最後可補充說明溫度補償等實務應用以獲取高分。
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【破題】 應變規利用材料受力變形導致電阻改變的物理特性來量測機械應變；而惠斯登電橋則作為精密訊號處理介面，將極微小的電阻變化量放大並轉換為易於測量與記錄的電壓信號。 【論述】
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