Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−3 VR1​ = 1000 ΩR2​ = 50 ΩR3​ = ?R4​ = 80 ΩabG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild wird durch Einstellen von R₃ abgeglichen. R₁ = 1000 Ω, R₂ = 50 Ω und R₄ = 80 Ω. Bestimme die Einstellung R3.

R1 = 1000 ΩR2 = 50 ΩR4 = 80 Ω
R3 = Ω
2.Leicht
+−12 VR1​ = 800 ΩR2​ = 60 ΩR3​ = 200 ΩR4​ = 40 Ωab+−Vab​ = ?

Bestimme die Leerlaufausgangsspannung Vab = Va − Vb der gezeigten Brücke mit Vs = 12 V.

Vs = 12 VR1 = 800 ΩR2 = 60 ΩR3 = 200 ΩR4 = 40 Ω
Vab = V
3.Mittel
+−2 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 120 Ω und Vs = 2 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 9,6 Ω. Bestimme die exakte Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 2 VR = 120 ΩΔR = 9,6 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−9 V220 Ω220 Ω + ΔR220 Ω220 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 220 Ω und Vs = 9 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 0,88 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 9 VR = 220 ΩΔR = 0,88 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−2,5 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω + ΔR350 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 350 Ω wird mit 2,5 V gespeist und hat vier aktive Streifen, zwei auf Zug und zwei auf Druck (Vollbrücke). Der k-Faktor ist 2,12 und die Dehnung beträgt 1000 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 2,5 VGF = 2,12ε = 1000 µε
Vo = mV
6.Schwer
+−2,5 V1000 Ω − ΔR1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 1000 Ω wird mit 2,5 V gespeist und hat zwei aktive Streifen in benachbarten Zweigen, einer auf Zug und einer auf Druck (Halbbrücke). Der k-Faktor ist 2,1 und die Dehnung beträgt 800 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 2,5 VGF = 2,1ε = 800 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. R3 = 1600 Ω
  2. 2. Vab = −1,163 V
  3. 3. Vab = 38,46 mV
  4. 4. Vab = 9 mV
  5. 5. Vo = 5,3 mV
  6. 6. Vo = 2,1 mV

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