直流电桥平衡条件

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一句话看懂

直流电桥平衡条件是指四个桥臂电阻满足 R1/R2 = R3/R4（或 R1·R4 = R2·R3）时，电桥输出电压为零。该条件用于精确测量电阻微小变化，是电阻式传感器（如应变片）的核心工作基础。

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直流电桥由四个电阻 R1、R2、R3、R4 组成桥式电路，接有直流电源 E 和检流计 G。当检流计指示为零时，称为电桥平衡，此时桥臂电阻满足以下条件：

\frac{R_{1}}{R_{2}} = \frac{R_{3}}{R_{4}} 或 R_{1} \cdot R_{4} = R_{2} \cdot R_{3}

精确测量电阻：利用平衡条件，将未知电阻与标准电阻比较，可忽略电源电压波动及元件参数非理想性，实现高精度测量。
测量电阻变化：在电阻式传感器（如应变片）中，将其中一个桥臂替换为敏感元件，当被测量引起电阻变化时，电桥失衡，输出电压与电阻变化量呈线性关系（在小变化范围内）。

根据分压原理，电桥输出电压为：

U_{o} = E (\frac{R_{2}}{R_{1} + R_{2}} - \frac{R_{4}}{R_{3} + R_{4}})

令 U_o = 0，可得平衡条件为 R1·R4 = R2·R3。

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