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
+−12 VR1​ = 120 ΩR2​ = 120 ΩR3​ = 60 ΩR4​ = 80 Ωab+−Vab​ = ?

Bestimme die Leerlaufausgangsspannung Vab = Va − Vb der gezeigten Brücke mit Vs = 12 V.

Vs = 12 VR1 = 120 ΩR2 = 120 ΩR3 = 60 ΩR4 = 80 Ω
Vab = V
2.Leicht
+−15 VR1​ = 1000 ΩR2​ = 1000 ΩR3​ = 100 ΩR4​ = 1000 Ωab+−

Die gezeigte Brücke wird mit Vs = 15 V versorgt, und ihr Ausgang ist offen. Bestimme den aus der Versorgung entnommenen Strom Is in mA.

Vs = 15 VR1 = 1000 ΩR2 = 1000 ΩR3 = 100 ΩR4 = 1000 Ω
Is = mA
3.Mittel
+−10 V500 Ω500 Ω + ΔR500 Ω500 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 500 Ω und Vs = 10 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 4 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 10 VR = 500 ΩΔR = 4 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 = 0,625 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 6 VR = 250 ΩΔR = 0,625 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−2,5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2) wird mit 2,5 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 400 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 5 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 2,5 VGF = 2εmax = 400 µεVFS = 5 V
G =
6.Schwer
+−3 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−0,3 mV

Eine Viertelbrücke mit einem aktiven Streifen (GF = 2) wird mit 3 V gespeist. Unter Last zeigt der Ausgang 0,3 mV. Bestimme die Dehnung ε in µε.

Vs = 3 VGF = 2Vo = 0,3 mV
ε = µε

Lösungsschlüssel

  1. 1. Vab = −0,8571 V
  2. 2. Is = 21,14 mA
  3. 3. Vab = 20 mV
  4. 4. Vab = 3,75 mV
  5. 5. G = 10000
  6. 6. ε = 200 µε

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