惠斯登電橋及其用途

最受歡迎的之一 橋接電路，今天仍在測量儀器和電氣實驗室中使用的是惠斯通測量電橋，以英國發明家查爾斯惠斯通命名，他早在 1843 年就提出了這種測量電阻的方案。

惠斯通測量電橋本質上是藥物梁天平的電氣模擬，因為這裡使用了類似的補償測量方法。

測量電橋的工作原理是基於兩個並聯電阻支路中間端子電位的均衡，每個支路有兩個電阻。作為其中一個分支的一部分，包含一個您想要知道其值的電阻器，而在另一個分支中包含一個具有可調電阻（變阻器或電位器）的電阻器。

通過平滑地改變可調電阻器的電阻值，在上述兩個分支的中點之間的對角線中包含的檢流計刻度上獲得零讀數。在檢流計讀數為零的情況下，中點的電位將相等，因此可以輕鬆計算出所需的電阻。

很明顯，除了電阻器和檢流計之外，電路還必須為電橋供電，在圖中顯示為原電池 E。電流從正極流向負極，同時在兩個分支之間分配與他們的抵抗力成反比。

如果電橋臂中的上下電阻成對相同，即當臂完全相同時，電流沒有理由出現在對角線上，因為連接點之間的電位差檢流計的值為零。在這種情況下，據說電橋是平衡的或平衡的。

如果上電阻相同而下電阻不同，則電流將沿對角線流動，從電阻較高的臂流向電阻較低的臂，檢流計的指針將偏向適當的方向。

所以，如果檢流計所連接的點的電位相等，那麼臂中上下電阻值的比值將彼此相等。因此，將這些關係等同起來，我們得到一個未知數的方程。最初應以高精度測量電阻 R1、R2 和 R3，然後找到電阻 Rx (R4) 的精度將很高。

惠斯通電橋電路通常用於在其中一個橋支路導通時測量溫度 電阻溫度計 作為未知電阻。不管怎樣，支路的電阻差越大，通過對角線的電流就越大，當電阻變化時，對角線的電流也會變化。

惠斯通電橋的這一特性受到那些解決控制和測量問題以及開發控制和自動化方案的人們的重視。一個分支中電阻的最輕微變化會導致通過電橋的電流發生變化，並記錄這種變化。根據特定電路和研究目的，可以在電橋的對角線中包括電流表或電壓表，而不是檢流計。

一般來說，使用惠斯登電橋，可以測量各種量：彈性變形、照度、濕度、熱容等，只要在電路中加入相應的傳感器即可，不用被測電阻，其敏感元件會能夠改變電阻與測量值的變化一致，即使它不是電。通常在這種情況下連接惠斯通電橋 通過模數轉換器，以及信號的進一步處理，在顯示器上顯示信息，根據接收到的數據採取行動——所有這些仍然是技術問題。