1、惠斯通电桥的基本原理。下图是惠斯通电桥实物图。

惠斯通电桥基本原理图简要分析

下图是惠斯通电桥基本原理图,我们作简要分析。该电桥有4个桥臂R1、R2、R0、Rx,R1、R2为固定已知电阻,R0为步进可调已知电阻,这些电阻精度和分辨率都很高,Rx为被测电阻。对角A、C接电池,对角B、D接检流计,它的灵敏度非常高,而且内阻很大,0电流指针在中间,左负右正。

惠斯通电桥基本原理图简要分析

测试时,接上被测电阻Rx,开关K接通,精细调节R0,使检流计G中电流为0,这种状态叫电桥平衡,此时Udc=E×R2/(R1+R2),Ubc=E×R0/(Rx+R0),Ig=0时,Udc=Ubc,即:E×R2/(R1+R2)=E×R0/(Rx+R0),R2/(R1+R2)=R0/(Rx+R0),(R1+R2)/R2=(Rx+R0)/R0,R1/R2+1=Rx/R0+1,R1/R2=Rx/R0 ①式 或 RxR2=R0R1 ②式 或 Rx=R0R1/R2 ③式。这三个公式属于恒等变换,本质是一样的,称为电桥平衡条件。②式更好记忆,两个相对臂电阻的乘积相等。

在实际电桥上,如果R1=R2,则Rx=R0,也就是说,电桥上可变电阻旋钮上的读数即为被测电阻Rx的阻值。

2、线性桥式电路的应用~铂电阻测温。电路原理如图。

惠斯通电桥基本原理图简要分析

由图可见,这是一个复杂直流电路,不能用简单电路的计算方法计算,电桥工作在不平衡状态,设t=0ºC时,电桥平衡,毫伏表输入电压Um=0,t=100ºC时,mV满量程100mV,这时1ºC/mV,其它温度变化时Um∝tºC。也可以t=0ºC时,调节电位器使Um=20mV,这样满量程80ºC,0mV时,-20ºC。这里只是介绍铂电阻测温的基本原理,真实的电路要复杂的多。

3、桥式整流电路。这虽然不是惠斯通电桥原理,也不用于线性测量,但接法属于桥式接法。原理大家比较熟悉,这里就不说了。

惠斯通电桥基本原理图简要分析

4、电话机极性转换电路。电话机是48V直流供电,但内阻较大,为了避免极性接错损坏电话机内部芯片等,在输入端几乎都采用二极管极性转换电路,它和桥式整流电路接法一样。

惠斯通电桥基本原理图简要分析