斯特通电桥是一种非常合适精细丈量电阻量的电路。尽管现已发明晰近150年,但其仍然因其极高的测验精度而遭到电子工程师的喜爱。
电桥的作业原理是什么?
看这种比较简单的了解办法。在这张图纸里,一共有两个支路:R1和R2组成一个,R3和R4组成另一个。依据图纸上的电阻值来看,R1和R3之间的电压值将会是持平的,而R2和R4之间的电压值也会是持平的。这是由于R1和R2之间的电阻值之比与R3和R4之间的电阻值之比持平,因而他们分得的电压也是持平的。这就使得A点和C点的电势是相同的。假如你用导线将A和C连接起来,这两点之间是没有电荷活动的。这时分你可以称电桥是平衡的。
现在咱们假定电阻R4的值不知道(并设它为Rx),并在上个电路中的A和C点处串接一只电流表。若电流表明数为0的时分,咱们即可马上得出电阻Rx的值——由于如上文所述,AC两点间无电流活动的时分,AC两点电压必定相同,所以可以得到R1和R2之间的电阻值之比与R3和R4之间的电阻值之比也持平。即可算出Rx的电阻值。Rx=(R2 x R3)/R1.
不过假如G的示数不为零,咱们该怎么办呢?这时分AC两点的电压必定不持平,咱们可将R2换成一只可变电阻,偏重复试验,在试验中,接通电源并开端调整可变电阻。注意到在上一张图中,B点和D点在电路中其实是相同的点,因而咱们可以把它们画在一同。在调整电阻的过程中,你会发现电流表的示数呈现改变,而调整至电流表没有示数后,阐明达到了和第一种景象下的状况相同的状况。此刻你可以依照第一种景象下的核算公式,将可变电阻的阻值代入并算出Rx的电阻值。
电桥终究精干什么?
事实上,经过核算原理图中的AC两点的电压差,你可经过三个已知电阻的阻值来直接算出一个不知道电阻的阻值,这样核算的长处主要有二:你可以经过这样的办法丈量一个很难抵达方位的电阻阻值,比方埋在混凝土里的测温电阻的阻值。而另一方面,这样丈量的精准度也要比直接丈量电阻时外表的丈量精度高。关于较小的电阻阻值丈量时,咱们不再需求将其扩大,而是在其他三个精度较高的电阻协助下,直接经过电压的差值来直接运算出精确度很高的电阻阻值。
一个比较经典的运用便是丈量细小的应力改变。一切应力改变反映在应力片上的表现便是在应力片曲折时,其电阻发生了非常细小的改变。这种应力片主要被深埋在修建或桥梁的内部,用以检测内部力的改变。
丈量电阻时,咱们也是运用一个电桥电路,将电阻值的改变转化成电压值的改变并送入扩大器。经过丈量电压值,然后可以得到电阻值。这种丈量办法非常遍及,而且有用。
理解了电桥的原理,下次设计温敏或许光敏电路的时分,理解该用什么样的办法丈量细小的电阻量了吗?