非线性误差（电桥）

非线性误差（电桥）

非线性误差是单臂直流电桥因近似计算（忽略分母中的 ΔR₁/R₁）导致的输出电压理想值与实际值之间的相对误差。

数学表达式

对于四等臂电桥（n=1）：
γ_L = (ΔR₁/R₁) / (2 + ΔR₁/R₁)

误差大小

• 金属应变片（K≈2，ε=5×10⁻³）：ΔR/R=0.01，误差约0.5%
• 半导体应变片（K=125，ε=1×10⁻³）：ΔR/R=0.125，误差达5.9%

消除方法

1. 提高桥臂比 n：可减小非线性误差，但会降低电压灵敏度。
2. 采用差动电桥：半桥或全桥差动可完全消除非线性误差，同时提高灵敏度。

工程意义

非线性误差是单臂电桥的固有缺陷，对于灵敏度系数高的半导体应变片尤为严重。差动电桥是消除该误差的首选工程方案。