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​ = 600 ΩR2​ = 600 ΩR3​ = 100 ΩR4​ = 40 Ωab+−

In der gezeigten Brücke ist Vs = 2 V, R₁ = 600 Ω und R₂ = 600 Ω. Bestimme die Spannung Va des Knotens a gegenüber der negativen Versorgungsschiene.

Vs = 2 VR1 = 600 ΩR2 = 600 ΩR3 = 100 ΩR4 = 40 Ω
Va = V
2.Leicht
+−10 VR1​ = 500 ΩR2​ = 100 ΩR3​ = 50 ΩR4​ = 1000 Ωab+−Vab​ = ?

Bestimme die Leerlaufausgangsspannung Vab = Va − Vb der gezeigten Brücke mit Vs = 10 V.

Vs = 10 VR1 = 500 ΩR2 = 100 ΩR3 = 50 ΩR4 = 1000 Ω
Vab = V
3.Mittel
+−6 V100 Ω100 Ω + ΔR100 Ω100 Ωab+−73,17 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 100 Ω wird mit 6 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 73,17 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 6 VR = 100 ΩVab = 73,17 mV
ΔR = Ω
4.Mittel
+−15 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 1000 Ω und Vs = 15 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 150 Ω. Bestimme die exakte Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 15 VR = 1000 ΩΔR = 150 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−5 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−2,12 mV

Ein Dehnungsmessstreifen (GF = 2,12) an einem Bauteil mit E = 110 GPa bildet eine Viertelbrücke mit 5 V Speisespannung. Der Ausgang zeigt 2,12 mV. Bestimme die axiale Spannung σ in MPa.

Vs = 5 VGF = 2,12Vo = 2,12 mVE = 110 GPa
σ = MPa
6.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 und die Dehnung beträgt 1000 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 3 VGF = 2ε = 1000 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. Va = 1 V
  2. 2. Vab = −7,857 V
  3. 3. ΔR = 5 Ω
  4. 4. Vab = 523,3 mV
  5. 5. σ = 88 MPa
  6. 6. Vo = 3 mV

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