Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−15 VR1​ = 800 ΩR2​ = 800 ΩR3​ = ?R4​ = 600 ΩabG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild wird durch Einstellen von R₃ abgeglichen. R₁ = 800 Ω, R₂ = 800 Ω und R₄ = 600 Ω. Bestimme die Einstellung R3.

R1 = 800 ΩR2 = 800 ΩR4 = 600 Ω
R3 = Ω
2.Leicht
+−5 VR1​ = 500 ΩR2​ = 300 ΩR3​ = 120 ΩR4​ = 600 Ωab+−

Die gezeigte Brücke wird mit Vs = 5 V versorgt, und ihr Ausgang ist offen. Bestimme den aus der Versorgung entnommenen Strom Is in mA.

Vs = 5 VR1 = 500 ΩR2 = 300 ΩR3 = 120 ΩR4 = 600 Ω
Is = mA
3.Mittel
+−10 V250 Ω250 Ω + ΔR250 Ω250 Ωab+−192,3 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 250 Ω wird mit 10 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 192,3 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 10 VR = 250 ΩVab = 192,3 mV
ΔR = Ω
4.Mittel
+−5 V200 Ω200 Ω200 Ω200 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 200 Ω ist ein Zweig (R₂) einer Brücke mit vier gleichen Zweigen von 200 Ω und einer Speisespannung von 5 V. Bestimme die im Streifen umgesetzte Leistung Pg in mW. Die Eigenerwärmung begrenzt die Speisespannung.

Vs = 5 VR = 200 Ω
Pg = mW
5.Schwer
+−5 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 1000 Ω wird mit 5 V gespeist und hat ein aktiver Streifen (Viertelbrücke). Der k-Faktor ist 2,05 und die Dehnung beträgt 1500 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 5 VGF = 2,05ε = 1500 µε
Vo = mV
6.Schwer
+−12 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω + ΔR350 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Ein Kraftaufnehmer (eine Vollbrücke aus Dehnungsmessstreifen) hat eine Nennausgangsspannung von 1,5 mV/V bei seiner Nennlast von 500 kg. Er wird mit 12 V gespeist. Bestimme seine Ausgangsspannung Vo bei einer Last von 200 kg.

1,5 mV/VFrated = 500 kgVs = 12 VF = 200 kg
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. R3 = 600 Ω
  2. 2. Is = 13,19 mA
  3. 3. ΔR = 20 Ω
  4. 4. Pg = 31,25 mW
  5. 5. Vo = 3,844 mV
  6. 6. Vo = 7,2 mV

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