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 ΩRₓBGACD35 cm

In einer Schleifdrahtbrücke (Messbrücke) sitzt ein bekannter Widerstand von 5 Ω in der linken Lücke und ein unbekannter Widerstand Rₓ in der rechten Lücke. Das Galvanometer zeigt null, wenn der Schleifkontakt 35 cm vom linken Ende A des 100 cm langen Drahtes entfernt ist. Bestimme Rx.

R = 5 Ωl = 35 cmL = 100 cm
Rx = Ω
2.Leicht
+−10 VR1​ = 120 ΩR2​ = 500 ΩR3​ = ?R4​ = 400 ΩabG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild wird durch Einstellen von R₃ abgeglichen. R₁ = 120 Ω, R₂ = 500 Ω und R₄ = 400 Ω. Bestimme die Einstellung R3.

R1 = 120 ΩR2 = 500 ΩR4 = 400 Ω
R3 = Ω
3.Mittel
+−2 V220 Ω220 Ω + ΔR220 Ω220 Ωab+−38,46 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 220 Ω wird mit 2 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 38,46 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 2 VR = 220 ΩVab = 38,46 mV
ΔR = Ω
4.Mittel
+−9 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 120 Ω und Vs = 9 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 0,6 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 9 VR = 120 ΩΔR = 0,6 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−5 V120 Ω − ΔR120 Ω + ΔR120 Ω + ΔR120 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Ein Kraftaufnehmer (eine Vollbrücke aus Dehnungsmessstreifen) hat eine Nennausgangsspannung von 2,5 mV/V bei seiner Nennlast von 1000 kg. Er wird mit 5 V gespeist. Bestimme seine Ausgangsspannung Vo bei einer Last von 750 kg.

2,5 mV/VFrated = 1000 kgVs = 5 VF = 750 kg
Vo = mV
6.Schwer
+−5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2,12) wird mit 5 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 800 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 3,3 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 5 VGF = 2,12εmax = 800 µεVFS = 3,3 V
G =

Lösungsschlüssel

  1. 1. Rx = 9,286 Ω
  2. 2. R3 = 96 Ω
  3. 3. ΔR = 17,6 Ω
  4. 4. Vab = 11,25 mV
  5. 5. Vo = 9,375 mV
  6. 6. G = 1557

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