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
+−12 VR1​ = 1000 ΩR2​ = 40 ΩR3​ = 250 ΩR4​ = 300 Ωab+−

In der gezeigten Brücke ist Vs = 12 V, R₁ = 1000 Ω und R₂ = 40 Ω. Bestimme die Spannung Va des Knotens a gegenüber der negativen Versorgungsschiene.

Vs = 12 VR1 = 1000 ΩR2 = 40 ΩR3 = 250 ΩR4 = 300 Ω
Va = V
2.Leicht
50 ΩRₓBGACD35 cm

In einer Schleifdrahtbrücke (Messbrücke) sitzt ein bekannter Widerstand von 50 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 = 50 Ωl = 35 cmL = 100 cm
Rx = Ω
3.Mittel
+−2 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 120 Ω und Vs = 2 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 0,96 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 2 VR = 120 ΩΔR = 0,96 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−2 V330 Ω330 Ω + ΔR330 Ω330 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 330 Ω und Vs = 2 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 3,3 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 2 VR = 330 ΩΔR = 3,3 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−5 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω + ΔR350 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Ein Kraftaufnehmer (eine Vollbrücke aus Dehnungsmessstreifen) hat eine Nennausgangsspannung von 2,5 mV/V bei seiner Nennlast von 500 kg. Er wird mit 5 V gespeist. Bestimme seine Ausgangsspannung Vo bei einer Last von 250 kg.

2,5 mV/VFrated = 500 kgVs = 5 VF = 250 kg
Vo = mV
6.Schwer
+−3 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2,1) wird mit 3 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 750 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 5 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 3 VGF = 2,1εmax = 750 µεVFS = 5 V
G =

Lösungsschlüssel

  1. 1. Va = 0,4615 V
  2. 2. Rx = 92,86 Ω
  3. 3. Vab = 4 mV
  4. 4. Vab = 5 mV
  5. 5. Vo = 6,25 mV
  6. 6. G = 4233

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