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惠斯通電橋是一個劃時代的發(fā)現(xiàn)。它是高中物理學(xué)和大學(xué)電路學(xué)的分界線。這也是一個典型的例子，電報出現(xiàn)在1838年后，增加了電路分析和計算的需要。惠斯通電橋本身也是一個智能結(jié)晶。由于電源存在內(nèi)部阻力，因此直接用伏安法測量電阻，存在一定的誤差。在精確性的追求下，惠斯通首次被用來測量電阻。從理論上講，惠斯通電橋和優(yōu)通電路學(xué)中的畢達(dá)哥拉斯圖零誤差是最簡單的模型，但實(shí)現(xiàn)了電路學(xué)的版本，因此開始研究它具有重要意義。那么，惠斯通電橋的原理是什么，下面為您詳細(xì)講解。

惠斯通電橋

　　一、惠斯通電橋的定義 　　惠斯通電橋是由四個電阻組成的電橋電路，這四個電阻分別叫做電橋的橋臂，惠斯通電橋利用電阻的變化來測量物理量的變化，單片機(jī)采集可變電阻兩端的電壓然后處理，就可以計算出相應(yīng)的物理量的變化，是一種精度很高的測量方式。 　　二、惠斯通電橋的原理 　　惠斯通電橋執(zhí)行類似的功能，可用于靜態(tài)和動態(tài)信號?；菟雇姌蚬δ艿淖罴芽梢暬菍⑵淇醋鬟B接到公共電壓源的兩個簡單的分壓器。如果這些分壓器中的電阻值相等，則每個分壓器中點(diǎn)的電壓將相等。連接在這兩個點(diǎn)之間的DC電壓表將指示零電壓，即使兩個點(diǎn)都處于1/2激勵電壓的電壓電位。組成分壓器的任何一個電阻器的小變化將導(dǎo)致分壓器的相對變化
　　并在電壓表上顯示。由于在這些點(diǎn)僅存在應(yīng)變產(chǎn)生信號，所以可以安裝DC放大器代替電壓計，并且產(chǎn)生高電平信號，而不管在這兩個點(diǎn)處存在的大共模電壓。
　　如果惠斯通電橋電路由4個相等電阻的應(yīng)變計組成，這些應(yīng)變計是無應(yīng)變的，則稱該橋為“平衡”，并且在橋輸出端子處不存在輸出電壓。作為應(yīng)變計的結(jié)構(gòu)加載電阻，電阻增加或減小，導(dǎo)致電橋變得不平衡并產(chǎn)生成比例的信號。根據(jù)橋中每個量計的位置，電阻變化將從輸出信號增加或減少?；菟雇姌虻墓逃杏嬎闾匦杂糜诹鞲衅鞯脑O(shè)計中的多個目的。
　　該特征的一般使用是消除與期望的應(yīng)變相關(guān)變化無關(guān)的電阻變化效應(yīng)。例如，溫度將在施加到零件的所有規(guī)格中產(chǎn)生相等的應(yīng)變變化。如果所有量具都受到同等的影響，橋梁將有效地消除這些溫度相關(guān)的變化。被測量以感測彎曲的梁通常具有以“對”安裝的量具，其中一個量具將測量張力應(yīng)變，而另一個量具優(yōu)于特定梁截面。通過將這兩個量規(guī)放置在“相鄰”橋“臂”中，信號，雖然符號相反，但是相對于橋輸出是相加的。施加到梁的端部載荷將同等地影響兩個計量，使橋接器消除其對橋接器的視在輸出的影響。單獨(dú)測量信號的這種相加和相減用于產(chǎn)生對沿著限定的軸的力敏感的力傳感器。
　　重要的是要注意，為了消除這些外部信號，每個計量對必須具有相等但相反的電阻變化。如果一個或多個這些應(yīng)變片被外部無源電阻意外或故意“分流”，不僅測量片的基極電阻改變，而且其有效靈敏度(量具因子)也改變。該效應(yīng)通常用于校正傳感器的“串?dāng)_”靈敏度以及“微調(diào)”其在空間中的敏感力軸位置。還不幸地由不知不覺地由傳感器的用戶執(zhí)行，該傳感器直接跨越各個橋臂施加外部電阻網(wǎng)絡(luò)，以試圖“平衡”傳感器。有時，這些寄生分流網(wǎng)絡(luò)以“T”平衡網(wǎng)絡(luò)的形式在市場上可買到的“讀出”儀器中找到，并且用戶必須謹(jǐn)慎地組合力測量系統(tǒng)，否則他可能發(fā)現(xiàn)除了參數(shù)之外還測量某物他感興趣。