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​ = 20 ΩR2​ = 200 ΩR3​ = 50 ΩR4​ = 120 Ωab+−

Die gezeigte Brücke wird mit Vs = 2 V versorgt, und ihr Ausgang ist offen. Bestimme den aus der Versorgung entnommenen Strom Is in mA.

Vs = 2 VR1 = 20 ΩR2 = 200 ΩR3 = 50 ΩR4 = 120 Ω
Is = mA
2.Leicht
+−6 VR1​ = 10 ΩR2​ = 150 ΩR3​ = 150 ΩR4​ = 500 Ωab+−Vab​ = ?

Bestimme die Leerlaufausgangsspannung Vab = Va − Vb der gezeigten Brücke mit Vs = 6 V.

Vs = 6 VR1 = 10 ΩR2 = 150 ΩR3 = 150 ΩR4 = 500 Ω
Vab = V
3.Mittel
+−15 V220 Ω220 Ω + ΔR220 Ω220 Ωab+−424,5 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 220 Ω wird mit 15 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 424,5 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 15 VR = 220 ΩVab = 424,5 mV
ΔR = Ω
4.Mittel
+−6 V400 Ω400 Ω400 Ω400 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 400 Ω ist ein Zweig (R₂) einer Brücke mit vier gleichen Zweigen von 400 Ω und einer Speisespannung von 6 V. Bestimme die im Streifen umgesetzte Leistung Pg in mW. Die Eigenerwärmung begrenzt die Speisespannung.

Vs = 6 VR = 400 Ω
Pg = mW
5.Schwer
+−3 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−0,375 mV

Eine Viertelbrücke mit einem aktiven Streifen (GF = 2) wird mit 3 V gespeist. Unter Last zeigt der Ausgang 0,375 mV. Bestimme die Dehnung ε in µε.

Vs = 3 VGF = 2Vo = 0,375 mV
ε = µε
6.Schwer
+−5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 350 Ω wird mit 5 V gespeist und hat ein aktiver Streifen (Viertelbrücke). Der k-Faktor ist 2 und die Dehnung beträgt 600 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 5 VGF = 2ε = 600 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. Is = 20,86 mA
  2. 2. Vab = 1,01 V
  3. 3. ΔR = 26,4 Ω
  4. 4. Pg = 22,5 mW
  5. 5. ε = 250 µε
  6. 6. Vo = 1,5 mV

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