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​ = 20 ΩR2​ = 120 ΩR3​ = 400 ΩR4​ = 400 Ωab+−

Die gezeigte Brücke wird mit Vs = 12 V versorgt, und ihr Ausgang ist offen. Bestimme den aus der Versorgung entnommenen Strom Is in mA.

Vs = 12 VR1 = 20 ΩR2 = 120 ΩR3 = 400 ΩR4 = 400 Ω
Is = mA
2.Leicht
+−2 VR1​ = 120 ΩR2​ = 80 ΩR3​ = ?R4​ = 150 ΩabG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild wird durch Einstellen von R₃ abgeglichen. R₁ = 120 Ω, R₂ = 80 Ω und R₄ = 150 Ω. Bestimme die Einstellung R3.

R1 = 120 ΩR2 = 80 ΩR4 = 150 Ω
R3 = Ω
3.Mittel
+−10 V330 Ω330 Ω + ΔR330 Ω330 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 330 Ω und Vs = 10 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 66 Ω. Bestimme die exakte Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 10 VR = 330 ΩΔR = 66 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−2 V150 Ω150 Ω + ΔR150 Ω150 Ωab+−19,61 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 150 Ω wird mit 2 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 19,61 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 2 VR = 150 ΩVab = 19,61 mV
ΔR = Ω
5.Schwer
+−2,5 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​ = ?

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 und die Dehnung beträgt 750 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 2,5 VGF = 2ε = 750 µε
Vo = mV
6.Schwer
+−10 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−5,125 mV

Ein Dehnungsmessstreifen (GF = 2,05) an einem Bauteil mit E = 210 GPa bildet eine Viertelbrücke mit 10 V Speisespannung. Der Ausgang zeigt 5,125 mV. Bestimme die axiale Spannung σ in MPa.

Vs = 10 VGF = 2,05Vo = 5,125 mVE = 210 GPa
σ = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. Is = 100,7 mA
  2. 2. R3 = 225 Ω
  3. 3. Vab = 454,5 mV
  4. 4. ΔR = 6,001 Ω
  5. 5. Vo = 1,875 mV
  6. 6. σ = 210 MPa

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