惠斯通电桥
惠斯通电桥:R1–R2 为参考臂,R3–Rx 为测量臂。求桥路输出电压 VB = V(VOUT+) − V(VOUT−),或由测得的输出反算未知电阻 Rx,并给出灵敏度与平衡条件。
电路原理图
输入参数
计算结果
点按结果可复制数值;支持输入 4.7k、100n、2u2 等工程写法
计算公式
VB = VIN · ( Rx/(R3+Rx) − R2/(R1+R2) )
Rx = ( R2R3 + R3(R1+R2)·VB/VIN ) / ( R1 − (R1+R2)·VB/VIN )
平衡:Rx = R2·R3 / R1
灵敏度:dVB/dRx = VIN·R3 / (R3+Rx)2
原理与说明
惠斯通电桥由两个分压器并联组成,输出是两个中点的电压差。当 R1·Rx = R2·R3 时两中点等电位,电桥平衡、输出为零;Rx 的微小变化会在输出端产生正比于激励电压的差分信号,而激励电压本身的共模部分被抵消。
应用要点
- 应变片 / 称重传感器:常用 120 Ω、350 Ω、1 kΩ 桥臂,满量程输出通常仅 1–3 mV/V,需仪表放大器或专用 24 位 ADC(如 HX711、ADS1232)。
- RTD / 热敏电阻测温:引线电阻会串入 Rx,长线时采用三线制接法补偿。
- 非线性:单臂(四分之一桥)输出与 ΔR 不是严格线性关系,ΔR/R 越大误差越大;半桥、全桥(相邻臂反向变化)可提高灵敏度并改善线性。
- 符号约定:本工具 VB = V(VOUT+) − V(VOUT−),Rx 增大时 VB 变正,与原理图标注一致。