Wieso darf bei der Wheatstoneschen Brückenschaltung R1=R2 und R3=R4 sein?
Ich habe euch unten einen Aufbau aus dem Internet gefunden. Wieso muss man die Diagonalen DMS auf selbe Funktion machen. Denn wenn ich R1 und R2 z.b. auf Längsdehnung und R3 und R4 auf Querdehnung dann bekomme ich ja für Vs=0V das will ich ja am Ende oder nicht ?
V0=Ur1-Ur4 (obere Masche)
Ur1=Vs*R1/(R1+R2)
Ur4=Vs*R4/(R3+R4)
Und da R1=R2 und R3=R4 ist kommt dann
Ur1=Vs*1/2
Ur4=Vs*1/2
Und damit V0=Vs*1/2-Vs*1/2==0 oder nicht ???
(Quelle:https://www.hbm.com/de/7163/die-wheatstonesche-brueckenschaltung-kurz-erklaert/ 27.01.22)
2 Antworten
Ich würde nie auf die Idee kommen, die in Deiner Quelle gezeigte Brückenschaltung eine Wheatstone-Brücke zu nennen, denn bei Wheatstone kommt es darauf an, die Widerstände so zu verändern, dass U0 = 0 ist.
Bei Sensor-Brücken geht es stattdessen um Messung z.B. von Druck.
Im Normalfall ist wirklich R1 = R2 und R3 = R4 und U0 = 0.
Die Widerstände sind aber so konstruiert (z.B. auf einer Membran), dass bei anliegendem Druck R1 und R3 größer und R2 und R4 kleiner werden. Dann hat man schon bei kleinen Drücken eine messbare Spannung U0, die man auswerten kann.
Die Sensorherseller haben da die drolligsten Konstruktionen. Ziel ist immer, dass sich die im Schaltbild diagonal gegenüberliegenden Widerstände (z.B. R1 und R3) in der gleichen Richtung ändern und die anderen beiden (z.B. R2 und R4) in der entgegengesetzten Richtung. So bekommt man die größte Spannung U0.
Ich dachte man will U0=0V damit man den Widerstand vom DMS dann über die Widerstände herausfinden kann. Was ist dann das Ziel bei der DMS Messung U0 auf was zu bekommen ?
Ich zitiere mich mal selbst:
Ich würde nie auf die Idee kommen, die in Deiner Quelle gezeigte Brückenschaltung eine Wheatstone-Brücke zu nennen, denn bei Wheatstone kommt es darauf an, die Widerstände so zu verändern, dass U0 = 0 ist.
Das ist ja gerade das irreführende, dass dieses Ding "Wheatstone-Brücke" genannt wurde. Dann hättest Du nämlich Recht. Bei einer "echten" Wheatstone-Brücke ändert man nämlich die Widerstände, damit U0 = 0 wird.
In Wirklichkeit misst man aber bei Sensor-Messbrücken U0 und rechnet daraus die Dehnung (z.B. den Druck) aus.
Das heisst wir wollen über die Spannungsunterschiede dann die Sensoren auswerten richtig ?
Ja, genau so.
Die Auswerteschaltung misst U0 und rechnet daraus den Druck aus, der an der Messbrücke wirkt.
Habe es jetzt dann kapiert. Vielen Dank euch 2
Ich verstehe deine Frage nicht ganz.
Wenn R1=R2 ist und R3=R4 ist die Brücke natürlich ausgeglichen.
Die Messbrücke funktioniert so, dass sich die beiden zweige Gegengleich ändern.
Ja wie gesagt aber in den meisten Literaturen steht es müssen 2 diagonal liegende wiederstände auf selbe funktionsmessung angepasst werden. Dass heisst zb R1 und R3 längsdehnung und R2 und R4 auf querdehnung. Wieso soll da nicht R1 und R2 auf längs und R3 und R4 auf querdehnung gehen ???
Man will ja gerade, dass sich bei Dehnung R1 und R3 in einer Richtung und R2 und R4 in der anderen Richtung verändern.
Wenn sich die Verhältnisse auf beiden Seiten gleich ändern würdest du kein Messsignal erhalten.
Die Maximale Auslenkung bekommst du dann wenn sich die Diagonalen Widerstände ändern.
Das heisst in echt kann R1 und R2 nicht auf Zug oder Druck gleichzeitig belastet werden sondern nur R1 und R3 bzw R2 und R4. Wieso das denn ?