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
+−3 VR1​ = 300 ΩR2​ = 100 ΩR3​ = 40 ΩR4​ = 400 Ωab+−

In der gezeigten Brücke ist Vs = 3 V, R₁ = 300 Ω und R₂ = 100 Ω. Bestimme die Spannung Va des Knotens a gegenüber der negativen Versorgungsschiene.

Vs = 3 VR1 = 300 ΩR2 = 100 ΩR3 = 40 ΩR4 = 400 Ω
Va = V
2.Leicht
+−9 VR1​ = 10 ΩR2​ = 300 ΩR3​ = 10 ΩR4​ = 400 Ωab+−

In der gezeigten Brücke ist Vs = 9 V, R₁ = 10 Ω und R₂ = 300 Ω. Bestimme die Spannung Va des Knotens a gegenüber der negativen Versorgungsschiene.

Vs = 9 VR1 = 10 ΩR2 = 300 ΩR3 = 10 ΩR4 = 400 Ω
Va = V
3.Mittel
+−5 V400 Ω400 Ω + ΔR400 Ω400 Ωab+−119 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 400 Ω wird mit 5 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 119 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 5 VR = 400 ΩVab = 119 mV
ΔR = Ω
4.Mittel
+−5 V400 Ω400 Ω400 Ω400 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 400 Ω ist ein Zweig (R₂) einer Brücke mit vier gleichen Zweigen von 400 Ω und einer Speisespannung von 5 V. Bestimme die im Streifen umgesetzte Leistung Pg in mW. Die Eigenerwärmung begrenzt die Speisespannung.

Vs = 5 VR = 400 Ω
Pg = mW
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 600 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 10 VGF = 2ε = 600 µε
Vo = mV
6.Schwer
+−5 V120 Ω − ΔR120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 120 Ω wird mit 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 400 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 5 VGF = 2,1ε = 400 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. Va = 0,75 V
  2. 2. Va = 8,71 V
  3. 3. ΔR = 40 Ω
  4. 4. Pg = 15,63 mW
  5. 5. Vo = 12 mV
  6. 6. Vo = 2,1 mV

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