Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−3 VR1​ = 600 ΩR2​ = 100 ΩR3​ = ?R4​ = 80 ΩabG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild wird durch Einstellen von R₃ abgeglichen. R₁ = 600 Ω, R₂ = 100 Ω und R₄ = 80 Ω. Bestimme die Einstellung R3.

R1 = 600 ΩR2 = 100 ΩR4 = 80 Ω
R3 = Ω
2.Leicht
100 ΩRₓBGACD35 cm

In einer Schleifdrahtbrücke (Messbrücke) sitzt ein bekannter Widerstand von 100 Ω in der linken Lücke und ein unbekannter Widerstand Rₓ in der rechten Lücke. Das Galvanometer zeigt null, wenn der Schleifkontakt 35 cm vom linken Ende A des 100 cm langen Drahtes entfernt ist. Bestimme Rx.

R = 100 Ωl = 35 cmL = 100 cm
Rx = Ω
3.Mittel
+−2 VR1​ = 80 ΩR2​ = 50 ΩR3​ = 250 ΩR4​ = 1000 Ωab+−Rth​ = ?

Bestimme den Thevenin-Widerstand Rth der gezeigten Brücke, von den Ausgangsklemmen a und b aus gesehen.

Vs = 2 VR1 = 80 ΩR2 = 50 ΩR3 = 250 ΩR4 = 1000 Ω
Rth = Ω
4.Mittel
+−5 V500 Ω500 Ω + ΔR500 Ω500 Ωab+−119 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 500 Ω wird mit 5 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 119 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 5 VR = 500 ΩVab = 119 mV
ΔR = Ω
5.Schwer
+−2,5 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 1000 Ω wird mit 2,5 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 = 2,5 VGF = 2ε = 400 µε
Vo = mV
6.Schwer
+−2,5 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2) wird mit 2,5 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 800 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 2,5 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 2,5 VGF = 2εmax = 800 µεVFS = 2,5 V
G =

Lösungsschlüssel

  1. 1. R3 = 480 Ω
  2. 2. Rx = 185,7 Ω
  3. 3. Rth = 230,8 Ω
  4. 4. ΔR = 50 Ω
  5. 5. Vo = 0,5 mV
  6. 6. G = 2500

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