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
+−12 VR1​ = 300 ΩR2​ = 400 ΩR3​ = 40 ΩR4​ = 60 Ωab+−Vab​ = ?

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

Vs = 12 VR1 = 300 ΩR2 = 400 ΩR3 = 40 ΩR4 = 60 Ω
Vab = V
2.Leicht
+−15 VR1​ = 200 ΩR2​ = 300 ΩR3​ = 20 ΩR4​ = 500 Ωab+−Vab​ = ?

Bestimme die Leerlaufausgangsspannung Vab = Va − Vb der gezeigten Brücke mit Vs = 15 V.

Vs = 15 VR1 = 200 ΩR2 = 300 ΩR3 = 20 ΩR4 = 500 Ω
Vab = V
3.Mittel
+−15 V200 Ω200 Ω + ΔR200 Ω200 Ωab+−424,5 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 200 Ω wird mit 15 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 424,5 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 15 VR = 200 ΩVab = 424,5 mV
ΔR = Ω
4.Mittel
+−6 V300 Ω300 Ω300 Ω300 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 300 Ω ist ein Zweig (R₂) einer Brücke mit vier gleichen Zweigen von 300 Ω und einer Speisespannung von 6 V. Bestimme die im Streifen umgesetzte Leistung Pg in mW. Die Eigenerwärmung begrenzt die Speisespannung.

Vs = 6 VR = 300 Ω
Pg = mW
5.Schwer
+−5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2,1) wird mit 5 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 600 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 3,3 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 5 VGF = 2,1εmax = 600 µεVFS = 3,3 V
G =
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 und die Dehnung beträgt 750 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 5 VGF = 2ε = 750 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. Vab = −0,3429 V
  2. 2. Vab = −5,423 V
  3. 3. ΔR = 24 Ω
  4. 4. Pg = 30 mW
  5. 5. G = 2095
  6. 6. Vo = 3,75 mV

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