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
+−9 VR1​ = 500 ΩR2​ = 40 ΩR3​ = 10 ΩR4​ = 200 Ωab+−

Die gezeigte Brücke wird mit Vs = 9 V versorgt, und ihr Ausgang ist offen. Bestimme den aus der Versorgung entnommenen Strom Is in mA.

Vs = 9 VR1 = 500 ΩR2 = 40 ΩR3 = 10 ΩR4 = 200 Ω
Is = mA
2.Leicht
+−9 VR1​ = 20 ΩR2​ = 400 ΩR3​ = ?R4​ = 150 ΩabG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild wird durch Einstellen von R₃ abgeglichen. R₁ = 20 Ω, R₂ = 400 Ω und R₄ = 150 Ω. Bestimme die Einstellung R3.

R1 = 20 ΩR2 = 400 ΩR4 = 150 Ω
R3 = Ω
3.Mittel
+−10 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 1000 Ω und Vs = 10 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 1 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 10 VR = 1000 ΩΔR = 1 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−9 V200 Ω200 Ω + ΔR200 Ω200 Ωab+−173,1 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 200 Ω wird mit 9 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 173,1 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 9 VR = 200 ΩVab = 173,1 mV
ΔR = Ω
5.Schwer
+−V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 350 Ω und dem k-Faktor 2,1 ist auf einen Stahlstab geklebt. Unter Last steigt sein Widerstand um 0,588 Ω. Bestimme die Dehnung ε in Mikrodehnung (µε).

R = 350 ΩGF = 2,1ΔR = 0,588 Ω
ε = µε
6.Schwer
+−2,5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2,05) wird mit 2,5 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 1500 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 5 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 2,5 VGF = 2,05εmax = 1500 µεVFS = 5 V
G =

Lösungsschlüssel

  1. 1. Is = 59,52 mA
  2. 2. R3 = 7,5 Ω
  3. 3. Vab = 2,5 mV
  4. 4. ΔR = 16 Ω
  5. 5. ε = 800 µε
  6. 6. G = 2602

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