惠斯通电桥桥臂形成

惠斯通电桥桥臂形成

惠斯通电桥是一种经典的电阻测量电路，由四个电阻（R1、R2、R3、R4）连接成菱形结构，四个顶点分别接入激励电源和输出端。在电阻式差压传感器中，通常将两个或四个应变片作为桥臂电阻，当差压作用导致应变片形变时，电阻值发生变化，电桥失去平衡，在输出端产生差分电压。\n\n桥臂形成的常见方式包括：\n- 半桥：两个应变片接入相邻桥臂（如R1和R2），另两个桥臂为固定电阻。\n- 全桥：四个桥臂均为应变片，灵敏度最高。\n\n平衡条件：\n$\frac{R_1}{R_2}=\frac{R_3}{R_4}$\n输出差分电压与电阻变化的关系（小信号近似）：\n$V_{out}=V_{in}·\frac{\Delta R}{R}·\frac{1}{4}$ （全桥时灵敏度更高）。\n\n工程理解：\n- 电桥电路通过将微小的电阻变化转化为电压信号，便于后续放大和采集。\n- 差压传感器中，两个应变片分别感受正负压力，桥臂对称布置可抵消温度等共模干扰。\n- 实际应用中，需通过调零电路（如串联电位器）补偿初始不平衡。