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精品文檔-下載后可編輯信號鏈基礎(chǔ)知識之橋接-基礎(chǔ)電子測量現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)象的許多傳感器都以改變電阻的形式表現(xiàn)其輸出：熱敏電阻為溫度敏感型電阻，應(yīng)變計隨作用力而改變電阻大小，諸如此類。系統(tǒng)設(shè)計人員面對的挑戰(zhàn)是如何地測量電阻。

圖1簡易分壓器

圖1顯示的是您如何使用一個分壓器測量電阻。VE表示激發(fā)電壓。RG值為：

就大多數(shù)傳感器而言，如果R1和RG的值大約相等，則該電路往往會產(chǎn)生非常小的電壓變化，且具有較大的失調(diào)電壓。當(dāng)失調(diào)量未知時，要進(jìn)行測量非常困難且關(guān)系也為非線性。增加一個分壓器并差分測量輸出可以消除大失調(diào)量，請見圖2。

圖2增加第二個分壓器并進(jìn)行差分測量

該電路的輸出電壓為：

其假設(shè)，靜止RG約等于R1，同時所有R1均非常近似。橋接傳感器幾乎總是以這種方法來構(gòu)建。請注意，關(guān)系仍為非線性。

圖3繪制橋接的傳統(tǒng)方法

圖3所示的電路與圖2所示的電路具有相同的電氣特性。這就是繪制橋接傳感器的常見方法。請注意，圖2-3所示橋接并非真的與您在學(xué)校所學(xué)的惠斯通橋接相同。

圖4所示的惠斯通橋接是一款我們所熟悉的電路，主要用于高精度地測量電阻。1833年，HunterChristie發(fā)明了這種電路，隨后CharlesWheatstone對其進(jìn)行了研究，并做了廣泛的分析，Wheatstone橋接便因此得名。Wheatstone還首次運(yùn)用獨(dú)特的鉆石形風(fēng)格繪制這種電路，并一直沿用至今。

圖4惠斯通橋接

Wheatstone橋接的原理是：如果交叉分支的三個電阻和電流均已知，則可計算得到第四個電阻。使用一個高靈敏度電流計，可以非常地探測到零電流，因此能夠非常地實(shí)施測量。所以，當(dāng)電流為零時，橋接獲得平衡，而第四個電阻與其他三個電阻相等——但只有在這三個電阻都相等的條件下，如圖2-3

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