Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−6 VR1​ = 80 ΩR2​ = 20 ΩR3​ = ?R4​ = 200 ΩabG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild wird durch Einstellen von R₃ abgeglichen. R₁ = 80 Ω, R₂ = 20 Ω und R₄ = 200 Ω. Bestimme die Einstellung R3.

R1 = 80 ΩR2 = 20 ΩR4 = 200 Ω
R3 = Ω
2.Leicht
+−10 VR1​ = 60 ΩR2​ = 50 ΩR3​ = 20 ΩR4​ = 20 Ωab+−

In der gezeigten Brücke ist Vs = 10 V, R₁ = 60 Ω und R₂ = 50 Ω. Bestimme die Spannung Va des Knotens a gegenüber der negativen Versorgungsschiene.

Vs = 10 VR1 = 60 ΩR2 = 50 ΩR3 = 20 ΩR4 = 20 Ω
Va = V
3.Mittel
+−10 V100 Ω100 Ω + ΔR100 Ω100 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 100 Ω und Vs = 10 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 0,8 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 10 VR = 100 ΩΔR = 0,8 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−5 VR1​ = 100 ΩR2​ = 500 ΩR3​ = 300 ΩR4​ = 250 ΩabGRg​ = 20 Ω

Ein Galvanometer mit einem Widerstand von 20 Ω ist zwischen a und b der gezeigten Brücke angeschlossen (Vs = 5 V). Bestimme den Galvanometerstrom Ig von a nach b in µA.

Vs = 5 VR1 = 100 ΩR2 = 500 ΩR3 = 300 ΩR4 = 250 ΩRg = 20 Ω
Ig = µA
5.Schwer
+−10 V1000 Ω − ΔR1000 Ω + ΔR1000 Ω + ΔR1000 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Ein Kraftaufnehmer (eine Vollbrücke aus Dehnungsmessstreifen) hat eine Nennausgangsspannung von 2,5 mV/V bei seiner Nennlast von 200 kg. Er wird mit 10 V gespeist. Bestimme seine Ausgangsspannung Vo bei einer Last von 120 kg.

2,5 mV/VFrated = 200 kgVs = 10 VF = 120 kg
Vo = mV
6.Schwer
+−3 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 1000 Ω wird mit 3 V gespeist und hat ein aktiver Streifen (Viertelbrücke). Der k-Faktor ist 2 und die Dehnung beträgt 400 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 3 VGF = 2ε = 400 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. R3 = 800 Ω
  2. 2. Va = 4,545 V
  3. 3. Vab = 20 mV
  4. 4. Ig = 7901 µA
  5. 5. Vo = 15 mV
  6. 6. Vo = 0,6 mV

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