Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−9 VR1​ = 60 ΩR2​ = 120 ΩR3​ = ?R4​ = 150 ΩabG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild wird durch Einstellen von R₃ abgeglichen. R₁ = 60 Ω, R₂ = 120 Ω und R₄ = 150 Ω. Bestimme die Einstellung R3.

R1 = 60 ΩR2 = 120 ΩR4 = 150 Ω
R3 = Ω
2.Leicht
+−12 VR1​ = 40 ΩR2​ = 40 ΩR3​ = 500 ΩR4​ = 400 Ωab+−

Die gezeigte Brücke wird mit Vs = 12 V versorgt, und ihr Ausgang ist offen. Bestimme den aus der Versorgung entnommenen Strom Is in mA.

Vs = 12 VR1 = 40 ΩR2 = 40 ΩR3 = 500 ΩR4 = 400 Ω
Is = mA
3.Mittel
+−10 V500 Ω500 Ω500 Ω500 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 500 Ω ist ein Zweig (R₂) einer Brücke mit vier gleichen Zweigen von 500 Ω und einer Speisespannung von 10 V. Bestimme die im Streifen umgesetzte Leistung Pg in mW. Die Eigenerwärmung begrenzt die Speisespannung.

Vs = 10 VR = 500 Ω
Pg = mW
4.Mittel
+−15 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 120 Ω und Vs = 15 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 18 Ω. Bestimme die exakte Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 15 VR = 120 ΩΔR = 18 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−3 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−1,125 mV

Eine Viertelbrücke mit einem aktiven Streifen (GF = 2) wird mit 3 V gespeist. Unter Last zeigt der Ausgang 1,125 mV. Bestimme die Dehnung ε in µε.

Vs = 3 VGF = 2Vo = 1,125 mV
ε = µε
6.Schwer
+−5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 350 Ω wird mit 5 V gespeist und hat ein aktiver Streifen (Viertelbrücke). Der k-Faktor ist 2,05 und die Dehnung beträgt 600 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 5 VGF = 2,05ε = 600 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. R3 = 75 Ω
  2. 2. Is = 163,3 mA
  3. 3. Pg = 50 mW
  4. 4. Vab = 523,3 mV
  5. 5. ε = 750 µε
  6. 6. Vo = 1,537 mV

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