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
+−2 VR1​ = 10 ΩR2​ = 200 ΩR3​ = 10 ΩR4​ = 20 Ωab+−

In der gezeigten Brücke ist Vs = 2 V, R₁ = 10 Ω und R₂ = 200 Ω. Bestimme die Spannung Va des Knotens a gegenüber der negativen Versorgungsschiene.

Vs = 2 VR1 = 10 ΩR2 = 200 ΩR3 = 10 ΩR4 = 20 Ω
Va = V
2.Leicht
+−12 VR1​ = 500 ΩR2​ = 600 ΩR3​ = 50 ΩR4​ = 1000 Ωab+−Vab​ = ?

Bestimme die Leerlaufausgangsspannung Vab = Va − Vb der gezeigten Brücke mit Vs = 12 V.

Vs = 12 VR1 = 500 ΩR2 = 600 ΩR3 = 50 ΩR4 = 1000 Ω
Vab = V
3.Mittel
+−3 V220 Ω220 Ω + ΔR220 Ω220 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 220 Ω und Vs = 3 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 0,44 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 3 VR = 220 ΩΔR = 0,44 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−10 V500 Ω500 Ω + ΔR500 Ω500 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 500 Ω und Vs = 10 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 100 Ω. Bestimme die exakte Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 10 VR = 500 ΩΔR = 100 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 350 Ω und dem k-Faktor 2,12 ist auf einen Stahlstab geklebt. Unter Last steigt sein Widerstand um 0,1484 Ω. Bestimme die Dehnung ε in Mikrodehnung (µε).

R = 350 ΩGF = 2,12ΔR = 0,1484 Ω
ε = µε
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 1200 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 3,3 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 3 VGF = 2,1εmax = 1200 µεVFS = 3,3 V
G =

Lösungsschlüssel

  1. 1. Va = 1,905 V
  2. 2. Vab = −4,883 V
  3. 3. Vab = 1,5 mV
  4. 4. Vab = 454,5 mV
  5. 5. ε = 200 µε
  6. 6. G = 1746

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