Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−2 VR1​ = 100 ΩR2​ = 600 ΩR3​ = ?R4​ = 300 ΩabG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild wird durch Einstellen von R₃ abgeglichen. R₁ = 100 Ω, R₂ = 600 Ω und R₄ = 300 Ω. Bestimme die Einstellung R3.

R1 = 100 ΩR2 = 600 ΩR4 = 300 Ω
R3 = Ω
2.Leicht
+−6 VR1​ = 100 ΩR2​ = 500 ΩR3​ = 250 ΩR4​ = 40 Ωab+−

Die gezeigte Brücke wird mit Vs = 6 V versorgt, und ihr Ausgang ist offen. Bestimme den aus der Versorgung entnommenen Strom Is in mA.

Vs = 6 VR1 = 100 ΩR2 = 500 ΩR3 = 250 ΩR4 = 40 Ω
Is = mA
3.Mittel
+−5 VR1​ = 40 ΩR2​ = 80 ΩR3​ = 1000 ΩR4​ = 120 Ωab+−Rth​ = ?

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

Vs = 5 VR1 = 40 ΩR2 = 80 ΩR3 = 1000 ΩR4 = 120 Ω
Rth = Ω
4.Mittel
+−3 V330 Ω330 Ω + ΔR330 Ω330 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 330 Ω und Vs = 3 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 1,32 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 3 VR = 330 ΩΔR = 1,32 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 2,05 und die Dehnung beträgt 500 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 10 VGF = 2,05ε = 500 µε
Vo = mV
6.Schwer
+−5 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−3,075 mV

Eine Viertelbrücke mit einem aktiven Streifen (GF = 2,05) wird mit 5 V gespeist. Unter Last zeigt der Ausgang 3,075 mV. Bestimme die Dehnung ε in µε.

Vs = 5 VGF = 2,05Vo = 3,075 mV
ε = µε

Lösungsschlüssel

  1. 1. R3 = 50 Ω
  2. 2. Is = 30,69 mA
  3. 3. Rth = 133,8 Ω
  4. 4. Vab = 3 mV
  5. 5. Vo = 10,25 mV
  6. 6. ε = 1200 µε

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