Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−3 VR1​ = 120 ΩR2​ = 20 ΩR3​ = ?R4​ = 600 ΩabG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild wird durch Einstellen von R₃ abgeglichen. R₁ = 120 Ω, R₂ = 20 Ω und R₄ = 600 Ω. Bestimme die Einstellung R3.

R1 = 120 ΩR2 = 20 ΩR4 = 600 Ω
R3 = Ω
2.Leicht
+−12 VR1​ = 250 ΩR2​ = 40 ΩR3​ = 40 ΩR4​ = 1000 Ωab+−

Die gezeigte Brücke wird mit Vs = 12 V versorgt, und ihr Ausgang ist offen. Bestimme den aus der Versorgung entnommenen Strom Is in mA.

Vs = 12 VR1 = 250 ΩR2 = 40 ΩR3 = 40 ΩR4 = 1000 Ω
Is = mA
3.Mittel
+−3 VR1​ = 10 ΩR2​ = 600 ΩR3​ = 200 ΩR4​ = 50 Ωab+−Rth​ = ?

Bestimme den Thevenin-Widerstand Rth der gezeigten Brücke, von den Ausgangsklemmen a und b aus gesehen.

Vs = 3 VR1 = 10 ΩR2 = 600 ΩR3 = 200 ΩR4 = 50 Ω
Rth = Ω
4.Mittel
+−10 V100 Ω100 Ω + ΔR100 Ω100 Ωab+−283 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 100 Ω wird mit 10 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 283 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 10 VR = 100 ΩVab = 283 mV
ΔR = Ω
5.Schwer
+−5 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω + ΔR350 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Ein Kraftaufnehmer (eine Vollbrücke aus Dehnungsmessstreifen) hat eine Nennausgangsspannung von 1,5 mV/V bei seiner Nennlast von 1000 kg. Er wird mit 5 V gespeist. Bestimme seine Ausgangsspannung Vo bei einer Last von 250 kg.

1,5 mV/VFrated = 1000 kgVs = 5 VF = 250 kg
Vo = mV
6.Schwer
+−10 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 350 Ω wird mit 10 V gespeist und hat ein aktiver Streifen (Viertelbrücke). Der k-Faktor ist 2,05 und die Dehnung beträgt 1000 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 10 VGF = 2,05ε = 1000 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. R3 = 3600 Ω
  2. 2. Is = 52,92 mA
  3. 3. Rth = 49,84 Ω
  4. 4. ΔR = 12 Ω
  5. 5. Vo = 1,875 mV
  6. 6. Vo = 5,125 mV

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