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​ = 100 ΩR2​ = 10 ΩR3​ = 80 ΩR4​ = 200 Ωab+−

Die gezeigte Brücke wird mit Vs = 3 V versorgt, und ihr Ausgang ist offen. Bestimme den aus der Versorgung entnommenen Strom Is in mA.

Vs = 3 VR1 = 100 ΩR2 = 10 ΩR3 = 80 ΩR4 = 200 Ω
Is = mA
2.Leicht
+−9 VR1​ = 200 ΩR2​ = 800 ΩR3​ = ?R4​ = 60 ΩabG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild wird durch Einstellen von R₃ abgeglichen. R₁ = 200 Ω, R₂ = 800 Ω und R₄ = 60 Ω. Bestimme die Einstellung R3.

R1 = 200 ΩR2 = 800 ΩR4 = 60 Ω
R3 = Ω
3.Mittel
+−3 VR1​ = 400 ΩR2​ = 50 ΩR3​ = 200 ΩR4​ = 40 Ωab+−Rth​ = ?

Bestimme den Thevenin-Widerstand Rth der gezeigten Brücke, von den Ausgangsklemmen a und b aus gesehen.

Vs = 3 VR1 = 400 ΩR2 = 50 ΩR3 = 200 ΩR4 = 40 Ω
Rth = Ω
4.Mittel
+−5 V300 Ω300 Ω + ΔR300 Ω300 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 300 Ω und Vs = 5 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 75 Ω. Bestimme die exakte Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 5 VR = 300 ΩΔR = 75 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−3 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2) wird mit 3 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 500 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 5 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 3 VGF = 2εmax = 500 µεVFS = 5 V
G =
6.Schwer
+−2,5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−0,525 mV

Ein Dehnungsmessstreifen (GF = 2,1) an einem Bauteil mit E = 110 GPa bildet eine Viertelbrücke mit 2,5 V Speisespannung. Der Ausgang zeigt 0,525 mV. Bestimme die axiale Spannung σ in MPa.

Vs = 2,5 VGF = 2,1Vo = 0,525 mVE = 110 GPa
σ = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. Is = 37,99 mA
  2. 2. R3 = 15 Ω
  3. 3. Rth = 77,78 Ω
  4. 4. Vab = 277,8 mV
  5. 5. G = 6667
  6. 6. σ = 44 MPa

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