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​ = 150 ΩR2​ = 800 ΩR3​ = 400 ΩR4​ = 60 Ωab+−Vab​ = ?

Bestimme die Leerlaufausgangsspannung Vab = Va − Vb der gezeigten Brücke mit Vs = 3 V.

Vs = 3 VR1 = 150 ΩR2 = 800 ΩR3 = 400 ΩR4 = 60 Ω
Vab = V
2.Leicht
+−12 VR1​ = 1000 ΩR2​ = 1000 ΩR3​ = 1000 ΩR4​ = ?abG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild ist abgeglichen: Das Galvanometer zeigt null. R₁ = 1000 Ω, R₂ = 1000 Ω und R₃ = 1000 Ω. Bestimme den unbekannten Widerstand R4.

R1 = 1000 ΩR2 = 1000 ΩR3 = 1000 Ω
R4 = Ω
3.Mittel
+−3 V330 Ω330 Ω + ΔR330 Ω330 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 330 Ω und Vs = 3 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 26,4 Ω. Bestimme die exakte Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 3 VR = 330 ΩΔR = 26,4 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−5 V150 Ω150 Ω + ΔR150 Ω150 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 150 Ω und Vs = 5 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 0,15 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 5 VR = 150 ΩΔR = 0,15 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−5 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−2 mV

Ein Dehnungsmessstreifen (GF = 2) an einem Bauteil mit E = 110 GPa bildet eine Viertelbrücke mit 5 V Speisespannung. Der Ausgang zeigt 2 mV. Bestimme die axiale Spannung σ in MPa.

Vs = 5 VGF = 2Vo = 2 mVE = 110 GPa
σ = MPa
6.Schwer
+−10 V120 Ω − ΔR120 Ω + ΔR120 Ω + ΔR120 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 120 Ω wird mit 10 V gespeist und hat vier aktive Streifen, zwei auf Zug und zwei auf Druck (Vollbrücke). Der k-Faktor ist 2,1 und die Dehnung beträgt 1500 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 10 VGF = 2,1ε = 1500 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. Vab = 2,135 V
  2. 2. R4 = 1000 Ω
  3. 3. Vab = 57,69 mV
  4. 4. Vab = 1,25 mV
  5. 5. σ = 88 MPa
  6. 6. Vo = 31,5 mV

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