Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−5 VR1​ = 400 ΩR2​ = 10 ΩR3​ = 100 ΩR4​ = 100 Ωab+−

Die gezeigte Brücke wird mit Vs = 5 V versorgt, und ihr Ausgang ist offen. Bestimme den aus der Versorgung entnommenen Strom Is in mA.

Vs = 5 VR1 = 400 ΩR2 = 10 ΩR3 = 100 ΩR4 = 100 Ω
Is = mA
2.Leicht
+−9 VR1​ = 80 ΩR2​ = 200 ΩR3​ = 200 ΩR4​ = 120 Ωab+−

In der gezeigten Brücke ist Vs = 9 V, R₁ = 80 Ω und R₂ = 200 Ω. Bestimme die Spannung Va des Knotens a gegenüber der negativen Versorgungsschiene.

Vs = 9 VR1 = 80 ΩR2 = 200 ΩR3 = 200 ΩR4 = 120 Ω
Va = V
3.Mittel
+−12 VR1​ = 40 ΩR2​ = 100 ΩR3​ = 500 ΩR4​ = 300 Ωab+−Rth​ = ?

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

Vs = 12 VR1 = 40 ΩR2 = 100 ΩR3 = 500 ΩR4 = 300 Ω
Rth = Ω
4.Mittel
+−3 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 1000 Ω und Vs = 3 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 5 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 3 VR = 1000 ΩΔR = 5 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−3 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 350 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 1200 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 3 VGF = 2,12ε = 1200 µε
Vo = mV
6.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 800 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 10 VGF = 2,05ε = 800 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. Is = 37,2 mA
  2. 2. Va = 6,429 V
  3. 3. Rth = 216,1 Ω
  4. 4. Vab = 3,75 mV
  5. 5. Vo = 3,816 mV
  6. 6. Vo = 16,4 mV

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