惠斯通電橋測電阻實驗操作-tft每日頭條

惠斯通電橋測電阻實驗操作

科技更新时间:2025-01-31 21:55:03

1. 電阻橋定義解釋

惠斯通電橋是由四個電阻組成的電橋電路，這四個電阻分别叫做電橋的橋臂，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後處理，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。其電路形式如下圖所示。

惠斯通電橋測電阻實驗操作（電阻電橋惠斯通電橋）1

在電橋中有三個電阻阻值是固定的分别為R1，R2，R3，第四個電阻是可變的為Rx，Rx發生變化時，圖中B,D兩點之間的電壓發生變化，通過采集電壓的變化就可以知道環境中物理量的變化，而從實現測量的目的。下面舉例介紹電橋電路的計算方式。

2. 電阻橋相關計算

假設流過R1，R2橋臂的電流為I1，流過R3，Rx橋臂的電流為I2，電橋供電電壓為VCC，如下圖所示。

惠斯通電橋測電阻實驗操作（電阻電橋惠斯通電橋）2

R2兩端的電壓V1：

惠斯通電橋測電阻實驗操作（電阻電橋惠斯通電橋）3

流過電阻R3和Rx的電流I2:

惠斯通電橋測電阻實驗操作（電阻電橋惠斯通電橋）4

R3兩端的電壓：

惠斯通電橋測電阻實驗操作（電阻電橋惠斯通電橋）5

V1和V2的電壓差：

惠斯通電橋測電阻實驗操作（電阻電橋惠斯通電橋）6

由此可以看出：

如果4個電阻都相等，即R1=R2=R3=Rx，那麼ΔV=0，即電橋處于平衡狀态；
Rx發生變化會導緻△V發生變化；

3.電阻橋的應用

在實際使用中，我們通常将其中三個電阻值固定，而将另外一個電阻換成熱敏電阻、壓敏電阻、PT100等，這時候就可以用電橋來測物理量了。如果将PT100接入電橋，随着環境溫度的變化，PT100的阻值發生變化導緻ΔV發生變化，将差分電壓ΔV通過差分運放放大後進入單片機的AD采樣，再對照PT100的電阻-溫度對應表就可以知道當前環境的溫度了。

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