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
+−10 VR1​ = 300 ΩR2​ = 500 ΩR3​ = 400 ΩR4​ = 250 Ωab+−Vab​ = ?

Bestimme die Leerlaufausgangsspannung Vab = Va − Vb der gezeigten Brücke mit Vs = 10 V.

Vs = 10 VR1 = 300 ΩR2 = 500 ΩR3 = 400 ΩR4 = 250 Ω
Vab = V
2.Leicht
+−15 VR1​ = 120 ΩR2​ = 120 ΩR3​ = 300 ΩR4​ = ?abG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild ist abgeglichen: Das Galvanometer zeigt null. R₁ = 120 Ω, R₂ = 120 Ω und R₃ = 300 Ω. Bestimme den unbekannten Widerstand R4.

R1 = 120 ΩR2 = 120 ΩR3 = 300 Ω
R4 = Ω
3.Mittel
+−3 V300 Ω300 Ω + ΔR300 Ω300 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 300 Ω und Vs = 3 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 2,4 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 3 VR = 300 ΩΔR = 2,4 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−10 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−122 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 120 Ω wird mit 10 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 122 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 10 VR = 120 ΩVab = 122 mV
ΔR = Ω
5.Schwer
+−3 V120 Ω − ΔR120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 120 Ω wird mit 3 V gespeist und hat zwei aktive Streifen in benachbarten Zweigen, einer auf Zug und einer auf Druck (Halbbrücke). Der k-Faktor ist 2,12 und die Dehnung beträgt 500 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 3 VGF = 2,12ε = 500 µε
Vo = mV
6.Schwer
+−2,5 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2,1) wird mit 2,5 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 1500 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 10 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 2,5 VGF = 2,1εmax = 1500 µεVFS = 10 V
G =

Lösungsschlüssel

  1. 1. Vab = 2,404 V
  2. 2. R4 = 300 Ω
  3. 3. Vab = 6 mV
  4. 4. ΔR = 6 Ω
  5. 5. Vo = 1,59 mV
  6. 6. G = 5079

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