Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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1.Leicht
+−9 VR1​ = 150 ΩR2​ = 150 ΩR3​ = 20 ΩR4​ = 800 Ωab+−

Die gezeigte Brücke wird mit Vs = 9 V versorgt, und ihr Ausgang ist offen. Bestimme den aus der Versorgung entnommenen Strom Is in mA.

Vs = 9 VR1 = 150 ΩR2 = 150 ΩR3 = 20 ΩR4 = 800 Ω
Is = mA
2.Leicht
+−15 VR1​ = 20 ΩR2​ = 50 ΩR3​ = 600 ΩR4​ = 200 Ωab+−

In der gezeigten Brücke ist Vs = 15 V, R₁ = 20 Ω und R₂ = 50 Ω. Bestimme die Spannung Va des Knotens a gegenüber der negativen Versorgungsschiene.

Vs = 15 VR1 = 20 ΩR2 = 50 ΩR3 = 600 ΩR4 = 200 Ω
Va = V
3.Mittel
+−3 V330 Ω330 Ω + ΔR330 Ω330 Ωab+−57,69 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 330 Ω wird mit 3 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 57,69 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 3 VR = 330 ΩVab = 57,69 mV
ΔR = Ω
4.Mittel
+−6 V200 Ω200 Ω + ΔR200 Ω200 Ωab+−142,9 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 200 Ω wird mit 6 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 142,9 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 6 VR = 200 ΩVab = 142,9 mV
ΔR = Ω
5.Schwer
+−3 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−1,8 mV

Eine Viertelbrücke mit einem aktiven Streifen (GF = 2) wird mit 3 V gespeist. Unter Last zeigt der Ausgang 1,8 mV. Bestimme die Dehnung ε in µε.

Vs = 3 VGF = 2Vo = 1,8 mV
ε = µε
6.Schwer
+−5 V120 Ω − ΔR120 Ω + ΔR120 Ω + ΔR120 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Ein Kraftaufnehmer (eine Vollbrücke aus Dehnungsmessstreifen) hat eine Nennausgangsspannung von 1 mV/V bei seiner Nennlast von 50 kg. Er wird mit 5 V gespeist. Bestimme seine Ausgangsspannung Vo bei einer Last von 20 kg.

1 mV/VFrated = 50 kgVs = 5 VF = 20 kg
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. Is = 40,98 mA
  2. 2. Va = 10,71 V
  3. 3. ΔR = 26,4 Ω
  4. 4. ΔR = 20 Ω
  5. 5. ε = 1200 µε
  6. 6. Vo = 2 mV

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