电桥输出电压与桥臂参数关系

电桥输出电压与桥臂参数关系

电桥输出电压与桥臂参数的关系是电阻应变片测量电路的基础。常见的直流电桥由四个电阻R1、R2、R3、R4组成桥臂，输入端接激励电压U0，输出端输出电压Uout。当桥臂电阻发生变化时，输出电压Uout与电阻变化量之间存在确定关系。

定义：对于等臂电桥（R1=R2=R3=R4=R），假设各桥臂电阻变化量分别为ΔR1、ΔR2、ΔR3、ΔR4，则输出电压近似为：

作用：该公式表明，电桥输出电压与桥臂电阻的相对变化量线性相关（在小变形条件下）。通过选择不同桥臂接入应变片（如相邻臂符号相反、相对臂符号相同），可以实现差动输出，提高灵敏度并抵消温度等共模干扰。

工程理解：在实际应变测量中，温度变化会引起应变片电阻的虚假变化（温度效应）。利用电桥的差分特性，将两个性能相同的应变片分别接入相邻桥臂（一个受应变，一个不受应变但同温），则温度引起的电阻变化在输出中相互抵消，而应变引起的电阻变化则得到放大。这正是电阻应变片温度误差补偿的基本原理。