全桥差动非线性误差改善

全桥差动非线性误差改善

全桥差动是电阻应变式传感器中一种电桥连接方式，其四个桥臂均接入应变片。相邻桥臂的应变片受力方向相反（如R1、R3受拉，R2、R4受压），使各臂阻值变化量满足 $\Delta R_1=-\Delta R_2=\Delta R_3=-\Delta R_4=\Delta R$。

输出电压公式：当电桥初始平衡（$R_1=R_2=R_3=R_4=R$）且电源电压为 $U$ 时，输出电压为
$U_o=U·\frac{\Delta R}{R}$
即输出与 $\Delta R$ 成正比，无高阶非线性项。

工程理解：单臂电桥输出存在 $(\Delta R/R{)}^2$ 项，导致非线性误差；半桥差动虽能部分抵消，但非线性项消除不彻底。全桥差动利用对称差动结构使各臂的非线性项（如 $(\Delta R/R{)}^2$）在输出表达式中相互抵消，从而获得理想的线性关系。

作用：消除非线性误差，提高测量精度；灵敏度是单臂电桥的4倍，是半桥差动的2倍；同时具有温度补偿能力（因温度变化引起的电阻同向变化被差动抵消）。