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
+−12 VR1​ = 20 ΩR2​ = 10 ΩR3​ = 120 ΩR4​ = 20 Ωab+−Vab​ = ?

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

Vs = 12 VR1 = 20 ΩR2 = 10 ΩR3 = 120 ΩR4 = 20 Ω
Vab = V
2.Leicht
+−6 VR1​ = 20 ΩR2​ = 250 ΩR3​ = 250 ΩR4​ = 80 Ωab+−

In der gezeigten Brücke ist Vs = 6 V, R₁ = 20 Ω und R₂ = 250 Ω. Bestimme die Spannung Va des Knotens a gegenüber der negativen Versorgungsschiene.

Vs = 6 VR1 = 20 ΩR2 = 250 ΩR3 = 250 ΩR4 = 80 Ω
Va = V
3.Mittel
+−5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 350 Ω und Vs = 5 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 0,35 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 5 VR = 350 ΩΔR = 0,35 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−3 V250 Ω250 Ω + ΔR250 Ω250 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 250 Ω und Vs = 3 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 0,5 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 3 VR = 250 ΩΔR = 0,5 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−10 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 350 Ω wird mit 10 V gespeist und hat zwei aktive Streifen in benachbarten Zweigen, einer auf Zug und einer auf Druck (Halbbrücke). Der k-Faktor ist 2,05 und die Dehnung beträgt 400 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 10 VGF = 2,05ε = 400 µε
Vo = mV
6.Schwer
+−3 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−0,318 mV

Ein Dehnungsmessstreifen (GF = 2,12) an einem Bauteil mit E = 110 GPa bildet eine Viertelbrücke mit 3 V Speisespannung. Der Ausgang zeigt 0,318 mV. Bestimme die axiale Spannung σ in MPa.

Vs = 3 VGF = 2,12Vo = 0,318 mVE = 110 GPa
σ = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. Vab = 2,286 V
  2. 2. Va = 5,556 V
  3. 3. Vab = 1,25 mV
  4. 4. Vab = 1,5 mV
  5. 5. Vo = 4,1 mV
  6. 6. σ = 22 MPa

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