Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−10 VR1​ = 250 ΩR2​ = 60 ΩR3​ = 250 ΩR4​ = ?abG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild ist abgeglichen: Das Galvanometer zeigt null. R₁ = 250 Ω, R₂ = 60 Ω und R₃ = 250 Ω. Bestimme den unbekannten Widerstand R4.

R1 = 250 ΩR2 = 60 ΩR3 = 250 Ω
R4 = Ω
2.Leicht
+−10 VR1​ = 80 ΩR2​ = 500 ΩR3​ = 150 ΩR4​ = 10 Ωab+−

In der gezeigten Brücke ist Vs = 10 V, R₁ = 80 Ω und R₂ = 500 Ω. Bestimme die Spannung Va des Knotens a gegenüber der negativen Versorgungsschiene.

Vs = 10 VR1 = 80 ΩR2 = 500 ΩR3 = 150 ΩR4 = 10 Ω
Va = V
3.Mittel
+−6 V200 Ω200 Ω + ΔR200 Ω200 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 200 Ω und Vs = 6 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 1 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 6 VR = 200 ΩΔR = 1 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−2 V400 Ω400 Ω + ΔR400 Ω400 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 400 Ω und Vs = 2 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 0,8 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 2 VR = 400 ΩΔR = 0,8 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−5 V120 Ω − ΔR120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 120 Ω wird mit 5 V gespeist und hat zwei aktive Streifen in benachbarten Zweigen, einer auf Zug und einer auf Druck (Halbbrücke). 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
6.Schwer
+−10 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2) wird mit 10 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 750 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 10 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 10 VGF = 2εmax = 750 µεVFS = 10 V
G =

Lösungsschlüssel

  1. 1. R4 = 60 Ω
  2. 2. Va = 8,621 V
  3. 3. Vab = 7,5 mV
  4. 4. Vab = 1 mV
  5. 5. Vo = 3,075 mV
  6. 6. G = 2667

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