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图解惠斯通电桥公式推导详解

文章出处:网络整理 人气:发表时间:2021-07-15 20:59

  惠斯通电桥(又称单臂电桥)是一种可以准确丈量电阻的仪器。通用的惠斯通电桥电阻R1,R2,R3,R4叫做电桥的四个臂,G为检流计,用以查抄它地址的支路有无电流。

  当G无电畅通过期,称电桥到达均衡。均衡时,四个臂的阻值满意一个简朴的干系,操作这一干系就可丈量电阻。

  惠斯通电桥是由四个电阻构成的电桥电路,这四个电阻别离叫做电桥的桥臂,惠斯通电桥操作电阻的变革来丈量物理量的变革,单片机收罗可变电阻两头的电压然后处理惩罚,就可以计较出相应的物理量的变革,是一种精度很高的丈量方法。

  非均衡电桥一般用于丈量电阻值的微小变革,譬喻将电阻应变片(将电阻丝做成栅状粘贴在两层薄纸或塑料薄膜之间组成)粘固在物件上,当物件产生形变时,应变片也随之产生形变,应变片的电阻由电桥均衡时的Rx变为Rx+△R,悦博手机版,这时检流计通过的电流Ig也将变革,再按照Ig与△R的干系就可测出△R,然后由△R与固体形变之间的干系计较出物体的形变量。

  用这种要领可丈量应变、拉力、扭矩、振动频率等。

  惠斯通电桥不是惠斯通发现的,在丈量电阻及其它电学尝试时,常常会用到叫惠斯通电桥的电路,许多人认为这种电桥是惠斯通发现的,其实,这是一个误会,这种电桥是由英国发现家克里斯蒂在1833年发现的,可是由于惠斯通第一个用它来丈量电阻,所以人们习惯上就把这种电桥称作了惠斯通电桥。

图解惠斯通电桥公式推导详解

  惠斯通电桥组成

  惠斯通电桥是由四个电阻构成的电桥电路,这四个电阻别离叫做电桥的桥臂,惠斯通电桥操作电阻的变革来丈量物理量的变革,单片机收罗可变电阻两头的电压然后处理惩罚,就可以计较出相应的物理量的变革,是一种精度很高的丈量方法。电路形式如下图所示。

惠斯通电桥构成有哪几部门_有什么用

  在电桥中有三个电阻阻值是牢靠的别离为R1,R2,R3,第四个电阻是可变的为Rx,Rx产生变革时,图中B,D两点之间的电压产生变革,通过收罗电压的变革就可以知道情况中物理量的变革,而从实现丈量的目标。下面举例先容电桥电路的计较方法。

  惠斯通电桥公式推导

  假设流过R1,R2桥臂的电流为I1,流过R3,Rx桥臂的电流为I2,电桥供电电压为VCC,如下图所示。

图解惠斯通电桥公式推导详解

  通过欧姆定律可以计较出每个电阻两头的电压。在R1和R2这两个桥臂上,R1,R2将VCC电压分压,R2电阻两头获得的电压即为V1;在R3和Rx这个桥臂上,R3,Rx将VCC电压分压,R3电阻两头获得的电压即为V2。下面别离用欧姆定律计较V1和V2。

  流过电阻R1和R2的电流I1:

  R2两头的电压V1:

图解惠斯通电桥公式推导详解

  流过电阻R3和Rx的电流I2:

  R3两头的电压:

  V1和V2的电压差:

  由此可以看出:

  假如4个电阻都相等,即R1=R2=R3=Rx,那么ΔV=0,即电桥处于均衡状态;

  Rx产生变革会导致△V产生变革;

  惠斯通电桥的应用

  惠斯通电桥是一种检测电路,固然它的布局简朴,但它的精确度和敏捷度都较量高,在医学诊断和检测仪器中有遍及的应用。

  惠斯通电桥的丈量敏捷度在科学研究,出产应用中都具有重大意义。惠斯通电桥在今世科学丈量中的应用很是遍及,同时也遍及地被应用在自动节制中。

  惠斯通电桥也遍及应用在称重检测元件上等。

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