惠斯通電橋是一個劃時代的發現。它是高中物理學和大學電路學的分界線。這也是一個典型的例子，電報出現在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晶。由于電源存在內部阻力，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，惠斯通電橋和優通電路學中的畢達哥拉斯圖零誤差是最簡單的模型，但實現了電路學的版本，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，下面為您詳細講解。

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，單片機采集可變電阻兩端的電壓然后處理，就可以計算出相應的物理量的變化，是一種精度很高的測量方式。

二、惠斯通電橋的原理

        惠斯通電橋執行類似的功能，可用于靜態和動態力信號。惠斯通電橋功能的最佳可視化是將其看作連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，則每個分壓器中點的電壓將相等。連接在這兩個點之間的DC電壓表將指示零電壓，即使兩個點都處于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致分壓器的相對變化

        并在電壓表上顯示。由于在這些點僅存在應變產生信號，所以可以安裝DC放大器代替電壓計，并且產生高電平信號，而不管在這兩個點處存在的大共模電壓。

        如果惠斯通電橋電路由4個相等電阻的應變計組成，這些應變計是無應變的，則稱該橋被“平衡”，并且在橋輸出端子處不存在輸出電壓。作為應變計的結構加載電阻，電阻增加或減小，導致電橋變得不平衡并產生成比例的信號。根據橋中每個量計的位置，電阻變化將從輸出信號增加或減少。惠斯通電橋的固有計算特性用于力傳感器的設計中的多個目的。

        該特征的一般使用是消除與期望的應變相關變化無關的電阻變化效應。例如，溫度將在施加到零件的所有規格中產生相等的應變變化。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變，而另一個量具優于特定梁截面。通過將這兩個量規放置在“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。單獨測量信號的這種相加和相減用于產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。該效應通常用于校正傳感器的“串擾”靈敏度以“微調”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行，該傳感器直接跨越各個橋臂施加外部電阻網絡，以試圖“平衡”傳感器。有時，這些寄生分流網絡以“T”平衡網絡的形式在市場上可買到的“讀出”儀器中找到，并且用戶必須謹慎地組合力測量系統，否則他可能發現除了參數之外還測量某物他感興趣。

        以上就是關于惠斯通電橋原理的全部內容分享，希望能夠給大家帶來幫助，如果您還有相關的疑問，歡迎留言咨詢，我們將會為您解答。宇凡微專注于單片機應用方案的開發、 MCU功能定制開發，致力于為廣大廠家提供更多新穎的電子產品方案!