单臂电桥实际输出电压公式

单臂电桥实际输出电压公式

定义

单臂电桥（一个桥臂为应变片，其余为固定电阻）的实际输出电压公式为：

其中，$U_{ex}$ 为电桥供电电压，$R$ 为初始桥臂电阻，$\Delta R$ 为电阻变化量。该式可进一步展开为：

作用

• 精确计算：直接用于计算电桥输出，反映实际电压与 $\Delta R$ 的非线性关系。
• 误差分析：揭示非线性项 $1/(1+\Delta R/(2R\left)\right)$ 是产生非线性误差的根源，当 $\Delta R\ll R$ 时，可近似为线性公式 $U_o\approx \frac{U_{ex}}{4}·\frac{\Delta R}{R}$。

工程理解

在实际测量中，若 $\Delta R/R$ 较大（如应变片大应变），非线性误差不可忽略，必须使用实际公式进行修正。工程上常用差动电桥（双臂或全桥）抵消非线性项，或通过软件算法补偿。该公式也是设计高精度电阻式传感器的理论基础。