In einer Schleifdrahtbrücke (Messbrücke) sitzt ein bekannter Widerstand von 2 Ω in der linken Lücke und ein unbekannter Widerstand Rₓ in der rechten Lücke. Das Galvanometer zeigt null, wenn der Schleifkontakt 30 cm vom linken Ende A des 100 cm langen Drahtes entfernt ist. Bestimme Rx.
Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen
Die Wheatstone-Brücke im Schaubild wird durch Einstellen von R₃ abgeglichen. R₁ = 500 Ω, R₂ = 200 Ω und R₄ = 500 Ω. Bestimme die Einstellung R3.
Eine Brücke hat vier Zweige mit je 120 Ω und Vs = 9 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 1,2 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.
Ein Dehnungsmessstreifen mit 150 Ω ist ein Zweig (R₂) einer Brücke mit vier gleichen Zweigen von 150 Ω und einer Speisespannung von 10 V. Bestimme die im Streifen umgesetzte Leistung Pg in mW. Die Eigenerwärmung begrenzt die Speisespannung.
Eine Brücke mit Zweigen von 350 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 2,12 und die Dehnung beträgt 400 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.
Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2) wird mit 10 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 200 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 3,3 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.
Lösungsschlüssel
- 1. Rx = 4,667 Ω
- 2. R3 = 1250 Ω
- 3. Vab = 22,5 mV
- 4. Pg = 166,7 mW
- 5. Vo = 1,06 mV
- 6. G = 3300
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