Lösungen Messbruecken:
Aufgabe 1 - Drucksensor
Empfindlichkeit der Wandlungsstufe 1:
p1 = 1000 mbar => x1 = 8 mm
p2 = 2000 mbar => x2 = 18 mm
E1 = Δx = 18 mm – 8 mm = 0,01 mm/mbar
. Δp 1000 mbar
Empfindlichkeit der Wandlungsstufe 2:
R´ = x1 x R0 = 8 mm x 2 kΩ = 640 Ω
. l 25 mm
R`` = x2 x R0 = 18 mm x 2 kΩ = 1440 Ω
. l 25 mm
E2 = ΔR = 1440 Ω – 640 Ω = 80 Ω
. Δx 18 mm – 8 mm mm
Übertragungsfaktors gesamt des Wandlers:
Eges = E1 x E2 = 0,01 mm/mbar x 80 Ω/mm = 0,8 Ω/mbar .
Messbrückenschaltung
Wenn p steigt => R2´ steigt => UBr steigt
Dimensionierung der Widerstandswerte R3 und R4:
Bed.: Bei p = 1000 mbar ist die Brücke abgeglichen.
Laut Aufgabe: Bei 1000 mbar ist der Mittelabgriff des Potis 8 mm vom Anschluss 3 entfernt.
=> R1´ = 1360 Ω => R2´ = 640 Ω
Abgleichbed.: R1 = R3
. R2 R4
Waehle z.B. R3 = 1360 Ω und R4 = 640 Ω
Brückenspannung bei 1100 mbar
UBr = U2 - U4
U2 = R2´ x U = 720 Ω x 10 V = 3,6 V
. R1´+ R2´ 2000 Ω
R2´(p = 1100 mbar) = 640 Ω + 100 Ω x 0,8 Ω/mbar = 720 Ω
R1´= 2000 kΩ - 720 Ω = 1280 Ω
U4 = R4 x U = 640 Ω x 10 V = 3,2 V
. R3 + R4 2000 Ω
=> UBr = 3,6 V - 3,2V = 0,4V