1. 电阻桥界说解说
惠斯通电桥是由四个电阻组成的电桥电路,这四个电阻别离叫做电桥的桥臂,惠斯通电桥使用电阻的改变来丈量物理量的改变,单片机收集可变电阻两头的电压然后处理,就能够核算出相应的物理量的改变,是一种精度很高的丈量方法。其电路方法如下图所示。
在电桥中有三个电阻阻值是固定的别离为R1,R2,R3,第四个电阻是可变的为Rx,Rx发生改变时,图中B,D两点之间的电压发生改变,经过收集电压的改变就能够知道环境中物理量的改变,而从完成丈量的意图。下面举例介绍电桥电路的核算方法。
2. 电阻桥相关核算
假定流过R1,R2桥臂的电流为I1,流过R3,Rx桥臂的电流为I2,电桥供电电压为VCC,如下图所示。
经过欧姆定律能够核算出每个电阻两头的电压。在R1和R2这两个桥臂上,R1,R2将VCC电压分压,R2电阻两头得到的电压即为V1;在R3和Rx这个桥臂上,R3,Rx将VCC电压分压,R3电阻两头得到的电压即为V2。下面别离用欧姆定律核算V1和V2。
流过电阻R1和R2的电流I1:
R2两头的电压V1:
流过电阻R3和Rx的电流I2:
R3两头的电压:
V1和V2的电压差:
由此能够看出:
假如4个电阻都持平,即R1=R2=R3=Rx,那么ΔV=0,即电桥处于平衡状况;
Rx发生改变会导致△V发生改变;
3.电阻桥的使用
在实际使用中,咱们一般将其中三个电阻值固定,而将别的一个电阻换成热敏电阻、压敏电阻、PT100等,这时候就能够用电桥来测物理量了。假如将PT100接入电桥,跟着环境温度的改变,PT100的阻值发生改变导致ΔV发生改变,将差分电压ΔV经过差分运放扩大后进入单片机的AD采样,再对照PT100的电阻-温度对应表就能够知道当时环境的温度了。