Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−5 VR1​ = 400 ΩR2​ = 80 ΩR3​ = 80 ΩR4​ = 250 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 = 80 ΩR3 = 80 ΩR4 = 250 Ω
Is = mA
2.Leicht
+−15 VR1​ = 60 ΩR2​ = 200 ΩR3​ = ?R4​ = 10 ΩabG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild wird durch Einstellen von R₃ abgeglichen. R₁ = 60 Ω, R₂ = 200 Ω und R₄ = 10 Ω. Bestimme die Einstellung R3.

R1 = 60 ΩR2 = 200 ΩR4 = 10 Ω
R3 = Ω
3.Mittel
+−2 V250 Ω250 Ω + ΔR250 Ω250 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 250 Ω und Vs = 2 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 12,5 Ω. Bestimme die exakte Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 2 VR = 250 ΩΔR = 12,5 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−12 V330 Ω330 Ω + ΔR330 Ω330 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 330 Ω und Vs = 12 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 2,64 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 12 VR = 330 ΩΔR = 2,64 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−10 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω + ΔR350 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 350 Ω wird mit 10 V gespeist und hat vier aktive Streifen, zwei auf Zug und zwei auf Druck (Vollbrücke). Der k-Faktor ist 2,1 und die Dehnung beträgt 1200 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 10 VGF = 2,1ε = 1200 µε
Vo = mV
6.Schwer
+−5 V1000 Ω − ΔR1000 Ω + ΔR1000 Ω + ΔR1000 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Ein Kraftaufnehmer (eine Vollbrücke aus Dehnungsmessstreifen) hat eine Nennausgangsspannung von 1,5 mV/V bei seiner Nennlast von 200 kg. Er wird mit 5 V gespeist. Bestimme seine Ausgangsspannung Vo bei einer Last von 160 kg.

1,5 mV/VFrated = 200 kgVs = 5 VF = 160 kg
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. Is = 25,57 mA
  2. 2. R3 = 3 Ω
  3. 3. Vab = 24,39 mV
  4. 4. Vab = 24 mV
  5. 5. Vo = 25,2 mV
  6. 6. Vo = 6 mV

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