Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−3 VR1​ = 60 ΩR2​ = 200 ΩR3​ = 400 ΩR4​ = 600 Ωab+−

Die gezeigte Brücke wird mit Vs = 3 V versorgt, und ihr Ausgang ist offen. Bestimme den aus der Versorgung entnommenen Strom Is in mA.

Vs = 3 VR1 = 60 ΩR2 = 200 ΩR3 = 400 ΩR4 = 600 Ω
Is = mA
2.Leicht
+−6 VR1​ = 100 ΩR2​ = 40 ΩR3​ = ?R4​ = 60 ΩabG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild wird durch Einstellen von R₃ abgeglichen. R₁ = 100 Ω, R₂ = 40 Ω und R₄ = 60 Ω. Bestimme die Einstellung R3.

R1 = 100 ΩR2 = 40 ΩR4 = 60 Ω
R3 = Ω
3.Mittel
+−12 V150 Ω150 Ω + ΔR150 Ω150 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 150 Ω und Vs = 12 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 0,3 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 12 VR = 150 ΩΔR = 0,3 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−15 V200 Ω200 Ω + ΔR200 Ω200 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 200 Ω und Vs = 15 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 0,8 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 15 VR = 200 ΩΔR = 0,8 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−10 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω + ΔR350 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 350 Ω wird mit 10 V gespeist und hat vier aktive Streifen, zwei auf Zug und zwei auf Druck (Vollbrücke). Der k-Faktor ist 2 und die Dehnung beträgt 1500 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 10 VGF = 2ε = 1500 µε
Vo = mV
6.Schwer
+−10 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω + ΔR350 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Ein Kraftaufnehmer (eine Vollbrücke aus Dehnungsmessstreifen) hat eine Nennausgangsspannung von 1 mV/V bei seiner Nennlast von 500 kg. Er wird mit 10 V gespeist. Bestimme seine Ausgangsspannung Vo bei einer Last von 375 kg.

1 mV/VFrated = 500 kgVs = 10 VF = 375 kg
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. Is = 14,54 mA
  2. 2. R3 = 150 Ω
  3. 3. Vab = 6 mV
  4. 4. Vab = 15 mV
  5. 5. Vo = 30 mV
  6. 6. Vo = 7,5 mV

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