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
+−5 VR1​ = 400 ΩR2​ = 400 ΩR3​ = 800 ΩR4​ = 100 Ωab+−Vab​ = ?

Bestimme die Leerlaufausgangsspannung Vab = Va − Vb der gezeigten Brücke mit Vs = 5 V.

Vs = 5 VR1 = 400 ΩR2 = 400 ΩR3 = 800 ΩR4 = 100 Ω
Vab = V
2.Leicht
+−12 VR1​ = 200 ΩR2​ = 200 ΩR3​ = 250 ΩR4​ = 60 Ωab+−

In der gezeigten Brücke ist Vs = 12 V, R₁ = 200 Ω und R₂ = 200 Ω. Bestimme die Spannung Va des Knotens a gegenüber der negativen Versorgungsschiene.

Vs = 12 VR1 = 200 ΩR2 = 200 ΩR3 = 250 ΩR4 = 60 Ω
Va = V
3.Mittel
+−12 VR1​ = 500 ΩR2​ = 20 ΩR3​ = 200 ΩR4​ = 200 Ωab+−Rth​ = ?

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

Vs = 12 VR1 = 500 ΩR2 = 20 ΩR3 = 200 ΩR4 = 200 Ω
Rth = Ω
4.Mittel
+−6 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−115,4 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 1000 Ω wird mit 6 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 115,4 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 6 VR = 1000 ΩVab = 115,4 mV
ΔR = Ω
5.Schwer
+−10 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−3,75 mV

Ein Dehnungsmessstreifen (GF = 2) an einem Bauteil mit E = 70 GPa bildet eine Viertelbrücke mit 10 V Speisespannung. Der Ausgang zeigt 3,75 mV. Bestimme die axiale Spannung σ in MPa.

Vs = 10 VGF = 2Vo = 3,75 mVE = 70 GPa
σ = MPa
6.Schwer
+−5 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 120 Ω wird mit 5 V gespeist und hat ein aktiver Streifen (Viertelbrücke). Der k-Faktor ist 2,12 und die Dehnung beträgt 200 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 5 VGF = 2,12ε = 200 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. Vab = 1,944 V
  2. 2. Va = 6 V
  3. 3. Rth = 119,2 Ω
  4. 4. ΔR = 80 Ω
  5. 5. σ = 52,5 MPa
  6. 6. Vo = 0,53 mV

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