电阻桥电路

『壹』 电桥电路的原理

电桥电路是由四个二端元件接成四边形形成的电路结构。各边称为电路的桥臂。激励源接到桥臂的一个对角上，另一对接电桥的负载或电桥的输出检测电路。

 电桥电路的分类
电桥分为平衡电桥和不平衡电桥。

直流电桥和交流电桥

全臂桥（双差动电桥）、半臂桥（差动电桥）和单臂桥

 电桥电路的平衡
        用电桥进行测量前，必须先使电桥电路处于平衡状态，即电桥无输出。 但由于应变片电阻值总有偏差，接触电阻，导线电阻等 存在，往往电桥不能平衡，因此需设置预调平衡电路。 在电桥中增加R 5电阻和 R 6电位器， R6 可分为两部分：R ‘6 = n1R 6

R = n 2R 6

n1 + n 2 = 1 见（b）

将星形连接变为三角形连接，则

R 1’与R 2‘是分别并联在R1和R 2上的，只要调节 R’6和R‘’6就可使电桥平衡。

3惠斯通电桥用欧姆表测量电阻虽然方便，但不够精确，而用伏安法测电阻，电表所引起的误差又难以消除，精确地测量电阻，常用惠斯通电桥。

图为惠斯通电桥的电路图，当 B、D 两点的电势相等时，通过检流计的电流强度Ig=0，此时就称电桥平衡（可通过调节滑动触头 D 的位置来实现）。根据串联电路中电阻与电压成正比的原理，可知此时应有R1:R2=Rx:R0

一般来讲， R1 和 R2 由同一均匀电阻丝组成，其阻值与长度成正比，待测电阻的计算公式为测出电阻丝长度L1 和L2 之比，再由标准电阻R0的阻值即可确定待测电阻 Rx 的阻值。

 交流电桥的工作原理
       电路如图1所示。桥体有四个桥臂，分别由交流阻抗元件构成，在电桥的一个对角线ab接交流电源，另一个对角线cd上接交流指零仪。 调节各桥臂参数，当指零仪读数为0时，c、d两点的电位相等，电桥达到平衡，这时有可见交流阻抗电桥的平衡条件包括两部分：一是相对桥臂阻抗模的乘积必须相等；二是相对桥臂阻抗幅角之和必须相等。因此，交流电桥的平衡调节，要比直流电桥复杂得多。为使电桥达到平衡，需要反复调节桥臂的参数，电桥达到平衡所需反复调节的次数叫做收敛性，收敛性好的电桥能较快取得平衡。电桥的收敛性取决于桥臂阻抗的性质及调节参数的选择，是衡量交流电桥性能的一个重要技术指标，对于收敛性差的电桥，由于比较难达到平衡而不常用。

『贰』 桥式电路上的5个电阻，怎么求总电阻

这个是大学的抄基尔霍夫定律，属袭于欧姆定律延伸的一部分基尔霍夫定律有两个：

第一，是节点电流方程，形式为Σ（± i ）=0 。

第二，成为回路电压方程，形式为Σ（±ε）=Σ（± iR），就是图中所用的的方法，这种题目应用高中的方法应该很难解答，只会在高中物理竞赛中出现。

(R+R:+R)→ZR:→ζpRx=0。由图可知:872(R,+R,+R)-ZR,-4R=0 ，(R+R)-1A-一R∞U，44:-2+213代入阻值可得，412=+13UL，31;=2↓+6+R，化简可得:R45UA7R。

(2)电阻桥电路扩展阅读：

桥式电路总电阻的求法：

桥式电路中其中三个顶点的电压分别为 vbc, vbd, vce，然后根据这三个顶点的流进流出的电流之和为0列出三个算式：

(40-vbc)/5 = (vbc - vbd)/rb + (vbc-vce)/rc。

(vbc-vbd)/rb = vbd/rd + (vbd-vce)/ra。

(vbc-vce)/rc = vce/re + (vce-vbd)/ra。

通过这三个方程式求出 vbc,，vbd，vce，然后根据i= (40 - vbc) / 5算出总电流i，最后由r=vbc / i 算出电阻值。

『叁』 哪位高人解释一下电桥电路

电桥电路

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一般地，被测量是非常微弱的，必须用专门的电路来测量这种微弱的变化，最常用的电路就是各种电桥电路，主要有直流和交流电桥电路。

电桥电路的作用：把电阻片的电阻变化率ΔR/R转换成电压输出，然后提供给放大电路放大后进行测量。

桥路形式

如图1.4.1所示为最常用的电阻电桥，有四个电阻组成桥臂，一个对角接电源，另一个作为输出。

如图所示，电桥各臂的电阻分别为R1、R2、R3、R4，U为电桥的直流电源电压。当四臂电阻R1=R2=R3=R4=R时，称为等臂电桥；当R1=R2=R,R3=R4=R'≠R时，称为输出对称电桥；

当R1=R4=R，R2= R3=R'≠R时，称为电源对称电桥。

图1.4.1 电桥电路 图1.4.2 电流输出型

工作方式

单臂工作：电桥中只有一个臂接入被测量，其它三个臂采用固定电阻；双臂工作：如果电桥两个臂接入被测量，另两个为固定电阻就称为双臂工作电桥，又称为半桥形式；全桥方式：如果四个桥臂都接入被测量则称为全桥形式。

输出方式

电桥的输出方式有电流型和电压型两种，主要根据负载情况而定。

1）电流输出型

当电桥的输出信号较大，输出端又接入电阻值较小的负载如检流计或光线示波器进行测量时，电桥将以电流形式输出，如图1.4.2a所示，负载电阻为Rg由图中可以得

;

所以电桥输出端的开路电压UAB为

(1-4-1)

应用有源-----端口网络定理，电流输出电桥可以简化成图1.4.2a所示的电路。图中E'相当于电桥输出端开路电压Uab，R'为网络的入端电阻

(1-4-2)

由图1.4.2b可以知道。流过负载Rg的电流为 (1-4-3)

当Ig =0时，电桥平衡。故电桥平衡条件为

R1R3=R2R4或

当电桥负载电阻Rg等于电桥输出电阻时，即阻抗匹配时，有

这时电桥输出功率最大，电桥输出电流为

(1-4-4)

输出电压为

(1-4-5)

当桥臂R1为与被测量有关的可变电阻，且有电阻增量ΔR时，略去分母中的ΔR项则对于输出对称电桥, R1=R2=R,R3=R4=R

对于电源对称电桥，R1=R4=R,R2=R3=R'≠R

对于等臂电桥，R1=R2=R3=R4=R

由以上结果可以看出，三种形式的电桥，当ΔR<<R时，其输出电流都与应变片的电阻变化率即应变成正比，它们之间呈线性关系。

2) 电压输出型

当电桥输出端接有放大器时，由于放大器的输入阻抗很高，所以可以认为电桥的负载电阻为无穷大，这时电桥以电压的形式输出。输出电压即为电桥输出端的开路电压，其表达式为 (1-4-6)

设电桥为单臂工作状态，即R1为应变片，其余桥臂均为固定电阻。当R1感受被测量产生电阻增量ΔR1时，由初始平衡条件R1R3=R2R4得 ，代入式（1-4-6），则电桥由于ΔR1产生不平衡引起的输出电压为

(1-4-7)

对于输出对称电桥，此时R1=R2=R,R3=R4=R?/SUP>，当R1臂的电阻产生变化ΔR1=ΔR，根据（1-4-7）可得到输出电压为

(1-4-8)

对于电源对称电桥，R1=R4=R,R2=R3=R'≠R。当R1臂产生电阻增量ΔR1=ΔR时，由式（1-4-7）得

(1-4-9)

对于等臂电桥R1=R2=R3=R4=R ，当R1的电阻增量ΔR1=ΔR时，由式（1-4-7）可得输出电压为

(1-4-10)

由上面三种结果可以看出，当桥臂应变片的电阻发生变化时，电桥的输出电压也随着变化。当ΔR《R时，电桥的输出电压与应变成线性关系。还可以看出在桥臂电阻产生相同变化的情况下，等臂电桥以及输出对称电桥的输出电压要比电源对称电桥的输出电压大，即它们的灵敏度要高。因此在使用中多采用等臂电桥或输出对称电桥。

在实际使用中为了进一步提高灵敏度，常采用等臂电桥，四个被测信号接成两个差动对称的全桥工作形式，如图1.4.3所示。

由图1.4.3可见R1=R+ΔR,R2=R-ΔR,R3=R+δR,R4=R-ΔR ，将上述条件代入式(1-4-6)得

(1-4-11)

由式(1-4-11)看出，由于充分利用了双差动作用，它的输出电压为单臂工作时的4倍，所以大大提高了测量的灵敏度。

图1.4.3 等臂电桥全桥工作方式 图1.4.4 交流电桥

『肆』 电桥电路图原理

电桥工作原理：

当被测量发生变化时，会使得感应电阻的阻值发生变化，从而专打破电桥平衡，使得检流计不属再为零或Uab电压不再为零，此时Uab电压的大小与被测量变化相对应，通过建立电压Uab与被测量的数据对应表，从而得到相应的测量值。

电桥电路的认识：

一般地，被测量者的状态量是非常微弱的，必须用专门的电路来测量这种微弱的变化，最常用的电路就是各种电桥电路，主要有直流和交流电桥电路。

电桥电路的作用:把电阻片的电阻变化率ΔR/R转换成电压输出，然后提供给放大电路放大后进行测量。

单臂工作:电桥中只有一个臂接入被测量，其它三个臂采用固定电阻;双臂工作:如果电桥两个臂接入被测量，另两个为固定电阻就称为双臂工作电桥，又称为半桥形式;全桥方式:如果四个桥臂都接入被测量则称为全桥形式。

『伍』 电阻电桥平衡的条件是什么

电桥平衡条件：电桥相对臂电阻的乘积相等，即通过桥路的电流等于零，也就是说，检流计指针指示零。

1平衡条件

直流电桥平衡条件

电桥电路的主要特点就是当四个桥臂电阻的阻值满足一定关系时，会使接在对角线a、b间的电阻R中没有电流通过。这种情况称平衡状态。

交流电桥的平衡条件

设四个桥臂，Z1（Zx）、Z2、Z3、Z4，相对桥臂的阻抗的乘积相等，即Z1×Z3=Z2×Z4。

2电桥平衡

含义

一种特殊结构的电路──直流单臂电桥，R1、R2、R3和R4叫电桥的臂，检流计G接于CD之间称为“桥”。

原理

一般情况下R1、R3两端的电压不相等，即C、D两点间的电势不等，G中有电流通过。改变R1、R3的大小，可以使UAC=UAD，这时G中无电流通过。当G中无电流时叫做“电桥平衡”。本实验就是研究R1、R2、R3和R4之间满足什么关系时电桥平衡。(当R1XR4=R2XR3，对角线支路中电流为零，电桥处于平衡状态)

3直流电桥与交流电桥的主要区别

交流电桥在测量时除了要满足阻抗模相等的条件，还要满足一定的阻抗角条件，即体现在测量实践中就是必须调节两个元件方能使电桥平衡，而直流电桥只需调整一个参数即可。

若想改变一个四臂直流电桥的性质是不可能的，它们只能做数量上的变化。但对于交流四臂电桥来说，它的复数桥臂可以是R,L,C组成的各种各样的串并联线路.即交流电桥四臂的组成具有多样性。