Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−2 VR1​ = 800 ΩR2​ = 1000 ΩR3​ = ?R4​ = 200 ΩabG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild wird durch Einstellen von R₃ abgeglichen. R₁ = 800 Ω, R₂ = 1000 Ω und R₄ = 200 Ω. Bestimme die Einstellung R3.

R1 = 800 ΩR2 = 1000 ΩR4 = 200 Ω
R3 = Ω
2.Leicht
+−5 VR1​ = 400 ΩR2​ = 400 ΩR3​ = 150 ΩR4​ = 300 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 = 400 ΩR2 = 400 ΩR3 = 150 ΩR4 = 300 Ω
Is = mA
3.Mittel
+−5 V330 Ω330 Ω + ΔR330 Ω330 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 330 Ω und Vs = 5 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 33 Ω. Bestimme die exakte Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 5 VR = 330 ΩΔR = 33 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−6 V250 Ω250 Ω + ΔR250 Ω250 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 250 Ω und Vs = 6 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 2 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 6 VR = 250 ΩΔR = 2 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−3 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2,12) wird mit 3 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 1000 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 10 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 3 VGF = 2,12εmax = 1000 µεVFS = 10 V
G =
6.Schwer
+−3 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2,05) wird mit 3 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 600 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 2,5 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 3 VGF = 2,05εmax = 600 µεVFS = 2,5 V
G =

Lösungsschlüssel

  1. 1. R3 = 160 Ω
  2. 2. Is = 17,36 mA
  3. 3. Vab = 119 mV
  4. 4. Vab = 12 mV
  5. 5. G = 6289
  6. 6. G = 2710

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