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
+−5 VR1​ = 120 ΩR2​ = 250 ΩR3​ = 400 ΩR4​ = 600 Ωab+−Vab​ = ?

Bestimme die Leerlaufausgangsspannung Vab = Va − Vb der gezeigten Brücke mit Vs = 5 V.

Vs = 5 VR1 = 120 ΩR2 = 250 ΩR3 = 400 ΩR4 = 600 Ω
Vab = V
2.Leicht
+−6 VR1​ = 60 ΩR2​ = 1000 ΩR3​ = ?R4​ = 600 ΩabG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild wird durch Einstellen von R₃ abgeglichen. R₁ = 60 Ω, R₂ = 1000 Ω und R₄ = 600 Ω. Bestimme die Einstellung R3.

R1 = 60 ΩR2 = 1000 ΩR4 = 600 Ω
R3 = Ω
3.Mittel
+−6 V220 Ω220 Ω + ΔR220 Ω220 Ωab+−29,7 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 220 Ω wird mit 6 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 29,7 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 6 VR = 220 ΩVab = 29,7 mV
ΔR = Ω
4.Mittel
+−3 V400 Ω400 Ω + ΔR400 Ω400 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 400 Ω und Vs = 3 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 1 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 3 VR = 400 ΩΔR = 1 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−2,5 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−1,25 mV

Ein Dehnungsmessstreifen (GF = 2) an einem Bauteil mit E = 110 GPa bildet eine Viertelbrücke mit 2,5 V Speisespannung. Der Ausgang zeigt 1,25 mV. Bestimme die axiale Spannung σ in MPa.

Vs = 2,5 VGF = 2Vo = 1,25 mVE = 110 GPa
σ = MPa
6.Schwer
+−5 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−3 mV

Eine Viertelbrücke mit einem aktiven Streifen (GF = 2) wird mit 5 V gespeist. Unter Last zeigt der Ausgang 3 mV. Bestimme die Dehnung ε in µε.

Vs = 5 VGF = 2Vo = 3 mV
ε = µε

Lösungsschlüssel

  1. 1. Vab = 0,3784 V
  2. 2. R3 = 36 Ω
  3. 3. ΔR = 4,4 Ω
  4. 4. Vab = 1,875 mV
  5. 5. σ = 110 MPa
  6. 6. ε = 1200 µε

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