惠斯通电桥在力传感器中的应用
惠斯通电桥
Wheatstone bridge
定义:测量电阻值的一种四臂电桥,被测电阻为一个臂,其余三个臂是已知标准电阻,其中至少有一个臂是可调的。
应用学科:机械工程;电测量仪器仪表;电测量器具和设备
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惠斯通电桥 联系方式:15963145777
惠斯通电桥(又称单臂电桥)是一种可以精确测量电阻的仪器。图3-13所示是一个通用的惠斯通电桥。电阻R1,R2,R3,R4叫做电桥的`四个臂,G为检流计,用以检查它所在的支路有无电流。当G无电流通过时,称电桥达到平衡。平衡时,四个臂的阻值满足一个简单的关系,利用这一关系就可测量电阻。
平衡时,检流计所在支路电流为零,则有,(1)流过R1和R3的电流相同(记作I1),流过R2和R4的电流相同(记作I2)。(2)B,D两点电位相等,即UB=UD。因而有 I1R1=I2R2;个阻值已知,便可求得第四个电阻。测量时,选择适当的电阻作为R1和R2,用一个可变电阻作为R3,令被测电阻充当R4,调节R3使电桥平衡,而且可利用高灵敏度的检流计来测零,故用电桥测电阻比用欧姆表精确。电桥不平衡时,G的电流IG与R1,R2,R3,R4有关。利用这一关系也可根据IG及三个臂的电阻值求得第四个臂的阻值,因此不平衡电桥原则上也可测量电阻。在不平衡电桥中,G应从“检流计’改称为“电流计”,其作用而不是检查有无电流而是测量电流的大小。可见,不平衡电桥和平衡电桥的测量原理有原则上的区别。利用电桥还可测量一些非电学量。
由来
惠斯通电桥不是惠斯通发明的
在测量电阻及其它电学实验时,经常会用到一种叫惠斯通电桥的电路,很多人认为这种电桥是惠斯通发明的,http:///news/55BC3B429AAC547F.html其实,这是一个误会,这种电桥是
由英国发明家克里斯蒂在1833年发明的,但是由于惠斯通第一个用它来测量电阻,所以人们习惯上就把这种电桥称作了惠斯通电桥。
全臂电桥与惠斯通电桥的区别是什么?
电桥的工作方式不同,单臂工作:电桥中只有一个臂接入被测量,其它三个臂采用固定电阻;双臂工作:如果电桥两个臂接入被测量,另两个为固定电阻就称为双臂工作电桥,又称为半桥形式;全桥方式:如果四个桥臂都接入被测量则称为全桥形式。
惠斯通电桥,两臂接入已知精密电阻,一臂接入滑动变阻器,一臂接入待测电阻,使用时调节滑动变阻器使电桥达到平衡,再利用平衡关系算出未知电阻,这时滑动变阻器的阻值也是已知的,所以惠斯通电桥是单臂电桥。