惠斯通电桥原理(2020年10月整理).pdf
惠斯通电桥原理说明
惠斯通电桥在学生实验中，测量电阻的常见方法有伏安法和电桥法。
伏安法测量电阻的公式为R=U/I （测量的电阻两端电压/测量的流经电阻的电流），除了电流表和电压表本身的精度外，还有电表本身的电阻，不论电表是内接或外接都无法同时测出流经电阻的电流I 和电阻两端的电压U ，不可避免存在测量线路缺陷。
电桥是用比较法测量电阻的仪器。
电桥的特点是灵敏、准确、使用方便，它被广泛地应用于现代工业自动控制电气技术、非电量转化为电学量测量中。
电桥可分为直流电桥、交流电桥，直流电桥可以用于测电阻，交流电桥可用于测电容、电感。
通过传感器可以将压力、温度等非电学量转化为传感器阻抗的变化进行测量。
惠斯通电桥属于直流电桥，主要用于测量中等数值的电阻（101~106Ω）。
对于太小的电阻（10-6~101Ω量级），要考虑接触电阻、导线电阻，可考虑使用双臂电桥；对于大电阻（107Ω级），要考虑使用冲击检流计等方法。
惠斯通电桥使用检流计作为指零仪表，而实验室用检流计属于μΑ表，电桥的灵敏度要受检流计的限制。
1．惠斯通电桥测量原理图1是惠斯通电桥的原理图。
四个电阻R 0、R 1、R 2、R x 连成四边形，称为电桥的四个臂。
四边形的一个对角线连有检流计，称为“桥”；四边形的另一对角线接上电源，称为电桥的“电源对角线”。
E 为线路中供电电源，学生实验用双路直流稳压电源，电压可在0-30V 之间调节。
R保护为较大的可变电阻，在电桥不平衡时取最大电阻作限流作用以保护检流计；当电桥接近平衡时取最小值以提高检流计的灵敏度。
限流电阻用于限制电流的大小，主要目的在于保护检流计和改变电桥灵敏度。
电源接通时，电桥线路中各支路均有电流通过。
当C 、D 两点之间的电位不相等时，桥路中的电流0≠g I ，检流计的指针发生偏转；当C 、D 两点之间的电位相等时，桥路中的电流0=g I ，检流计指针指零（检流计的零点在刻度盘的中间），这时我们称电桥处于平衡状态。
惠斯通电桥原理
惠斯通电桥在实验中，测量电阻的常见方法有伏安法和电桥法。
伏安法测量电阻的公式为R=U/I（测量的电阻两端电压/测量的流经电阻的电流），除了电流表和电压表本身的精度外，还有电表本身的电阻，不论电表是内接或外接都无法同时测出流经电阻的电流I和电阻两端的电压U,不可避免存在测量线路缺陷。
电桥是用比较法测量电阻的仪器。
电桥的特点是灵敏、准确、使用方便，它被广泛地应用于现代工业自动控制电气技术、非电量转化为电学量测量中。
电桥可分为直流电桥、交流电桥，直流电桥可以用于测电阻，交流电桥可用于测电容、电感。
通过传感器可以将压力、温度等非电学量转化为传感器阻抗的变化进行测量。
惠斯通电桥属于直流电桥，主要用于测量中等数值的电阻（101~106Q）。
对于太小的电阻（10-6~101Q量级），要考虑接触电阻、导线电阻，可考虑使用双臂电桥；对于大电阻（107 Q级），要考虑使用冲击检流计等方法。
惠斯通电桥使用检流计作为指零仪表，而实验室用检流计属于yA表，电桥的灵敏度要受检流计的限制。
1 •惠斯通电桥测量原理图1是惠斯通电桥的原理图。
四个电阻R0、R、R、R 连成四边形，称为电桥的四个臂。
四边形的一个对角线连有检流计，称为“桥”；四边形的另一对角线接上电源，称为电桥的“电源对角线”。
E为线路中供电电源，学生实验用双路直流稳压电源，电压可在0-30V之间调节。
R保护为较大的可变电阻，在电桥不平衡时取最大电阻作限流作用以保护检流计；当电桥接近平衡时取最小值以提高检流计的灵敏度。
限流电阻用于限制电流的大小，主要目的在于保护检流计和改变电桥灵敏度电源接通时，电桥线路中各支路均有电流通过。
当C、D两点之间的电位不相等时，桥路中的电流I g 0，检流计的指针发生偏转；当C、D两点之间的电位相等时，桥路中的电流I g 0，检流计指针指零（检流计的零点在刻度盘的中间），这时我们称电桥处于平衡状态。
因此电桥处于平衡状态时有：于是Rx E1即R X R2 R0R1R o R2此式说明，电桥平衡时，电桥相对臂电阻的乘积相等。
惠斯通电桥实验原理
惠斯通电桥实验原理惠斯通电桥实验是一种用于测量电阻的实验方法，由英国物理学家惠斯通于1843年发明。
它的主要原理是利用电桥的平衡条件来测量未知电阻值。
本文将详细介绍惠斯通电桥实验的原理和应用。
一、惠斯通电桥实验原理惠斯通电桥实验由四个电阻组成的电路组成，如图1所示。
其中，R1、R2为已知电阻，R3为待测电阻，R4为可变电阻，E为电源。
当电桥平衡时，有如下公式：R1/R2 = R3/R4其中，R1、R2、R4为已知电阻，R3为待测电阻。
通过改变R4的值，使电桥平衡，再根据公式计算R3的值，就可以测量出待测电阻的电阻值。
图1 惠斯通电桥实验电路二、惠斯通电桥实验的应用1.测量电阻值惠斯通电桥实验是用于测量电阻值的常用方法。
通过改变可变电阻R4的值，使电桥平衡，可以测量出待测电阻R3的电阻值。
这种方法比直接测量电阻值更为精确，特别适用于较小电阻值的测量。
2.测量电容值惠斯通电桥实验也可以用于测量电容值。
这时，电桥电路中的电阻要换成电容，如图2所示。
通过改变可变电容C4的值，使电桥平衡，可以测量出待测电容C3的电容值。
这种方法比直接测量电容值更为精确。
图2 惠斯通电桥实验测量电容电路3.测量电感值惠斯通电桥实验还可以用于测量电感值。
这时，电桥电路中的电阻要换成电感，如图3所示。
通过改变可变电感L4的值，使电桥平衡，可以测量出待测电感L3的电感值。
这种方法比直接测量电感值更为精确。
图3 惠斯通电桥实验测量电感电路三、惠斯通电桥实验的优缺点1.优点惠斯通电桥实验具有测量精度高、测量范围宽、操作简单等优点。
特别是对于较小电阻值、电容值、电感值的测量，比直接测量更为精确。
2.缺点惠斯通电桥实验的缺点是需要使用相对较高精度的电阻、电容、电感等元件。
另外，实验过程中需要进行多次调节，比较费时。
四、结语惠斯通电桥实验是一种常用的电阻、电容、电感测量方法，具有测量精度高、测量范围宽、操作简单等优点。
通过本文的介绍，希望读者能够更好地了解惠斯通电桥实验的原理和应用。
惠斯通电桥测量微安表内阻原理
惠斯通电桥测量微安表内阻原理一、引言惠斯通电桥是电学中常用的测量电阻的仪器，也可用于测量微安表内阻。
本文将详细介绍惠斯通电桥测量微安表内阻的原理。
二、惠斯通电桥简介惠斯通电桥是一种基于韦尔斯通（Wheatstone）电桥原理的仪器，它由四个电阻组成，其中一个为未知值，另外三个为已知值。
当待测元件（如电阻）接入未知值位置时，通过调节其他三个已知值使得两侧电压相等，则可以计算出待测元件的阻值。
三、微安表简介微安表是一种用于测量小电流的仪器，其量程通常在几毫安以下。
它由一个灵敏度很高的磁动力式指针和一个精密的分流器组成。
在实际使用中，需要将待测元件串联在微安表上进行内阻测试。
四、惠斯通电桥测量微安表内阻原理1. 原理概述惠斯通电桥可以通过串联待测元件和已知值来测试其内部阻抗。
具体来说，在测试微安表内部阻抗时，将微安表和另一个已知电阻串联在一起，作为惠斯通电桥的未知值位置。
通过调节其他三个已知电阻，使得两侧电压相等，则可以计算出微安表的内部阻抗。
2. 测试步骤（1）将微安表和另一个已知电阻串联在一起，作为惠斯通电桥的未知值位置。
（2）通过调节其他三个已知电阻，使得两侧电压相等。
（3）记录下此时微安表上的读数。
（4）根据惠斯通电桥原理计算出微安表的内部阻抗。
3. 计算公式根据惠斯通电桥原理，可以得到以下计算公式：R1/R2 = R3/Rx其中，R1、R2、R3分别为三个已知电阻的阻值，Rx为待测元件的内部阻抗。
五、总结通过以上介绍，我们可以了解到惠斯通电桥测量微安表内部阻抗的原理和方法。
此方法不仅可以用于测试微安表内部阻抗，还可以用于测试其他元件的内部阻抗。
在实际应用中需要注意选择合适的已知电阻和调节方式以获得更精确的测量结果。
惠斯通电桥原理、计算公式及应用
惠斯通电桥原理、计算公式及应用1. 电阻桥定义解释惠斯通电桥是由四个电阻组成地电桥电路，这四个电阻分别叫做电桥地桥臂，惠斯通电桥利用电阻地变化来测量物理量地变化，单片机采集可变电阻两端地电压然后处理，就可以计算出相应地物理量地变化，是一种精度很高地测量方式.其电路形式如下图所示.在电桥中有三个电阻阻值是固定地分别为R1, R2, R3,第四个电阻是可变地为Rx, Rx发生变化时，图中B,D两点之间地电压发生变化，通过采集电压地变化就可以知道环境中物理量地变化，而从实现测量地目地.下面举例介绍电桥电路地计算方式.2. 电阻桥相关计算假设流过R1, R2桥臂地电流为11，流过R3, Rx桥臂地电流为12，电桥供电电压为VCC如下图所示.Ri 疗星W通过欧姆定律可以计算出每个电阻两端地电压.在R1和R2这两个桥臂上，R1, R2将VCC电压分压，R2电阻两端得到地电压即为VI；在R3和Rx这个桥臂上，R3, Rx将VCC电压分压，R3电阻两端得到地电压即为V2.下面分别用欧姆定律计算V1和V2.流过电阻R1和R2地电流11:R3两端地电压:R3V2 = I2XR3=VCCX^-. V1和V2地电压差:II = VCC R1 + R2"R2两端地电压V1VI = Il X R2 = VCCX R2R1 + R2www ・ d i angon. cam流过电阻R3和Rx 地电流I2:12 = VCCR3 + RxR3 X ”广 z R2 RX-R3-R1 R3 <Rx/ _ VCC X ^(Rl 4- R2)(R3 + Rx)^' wvi'w. d iangocom由此可以看出：如果4个电阻都相等，即 R 仁R2=R3=Rx 那么△ V=0,即电桥处于平衡状态；Rx 发生变化会导致AV 发生变化；3. 电阻桥地应用在实际使用中，我们通常将其中三个电阻值固定，而将另外一 个电阻换成热敏电阻、压敏电阻、PT100等，这时候就可以用电桥来 测物理量了 .如果将PT100接入电桥，随着环境温度地变化， PT100 地阻值发生变化导致 AV 发生变化，将差分电压AV 通过差分运放放 大后进入单片机地AD 采样，再对照PT100地电阻-温度对应表就可以 知道当前环境地温度了 .AV = VI - V2 = VCC X / R2 I R 1 + R2版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article in eludes someparts, in cludi ng text, pictures, and desig n. Copyright is pers onal own ership. b5E2RGbCAP 用户可将本文地内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律地规定，不得侵犯本网站及相关权利人地合法权利.除此以外，将本文任何内容或服务用于其他用途时，须征得本人及相关权利人地书面许可，并支付报酬.p1EanqFDPwUsers may use the contents or services of this articlefor pers onal study, research or appreciati on, and other non-commercial or non-profit purposes, but at the same time, they shall abide by the provisi ons of copyright law and other releva nt laws, and shall n ot infringe upon the legitimate rights of this website and its releva nt obligees. In additi on, when any content or service of this article is used for other purposes, writte n permissi on and remun erati on shall be obta ined from the pers on concerned and the releva nt obligee. DXDiTa9E3d转载或引用本文内容必须是以新闻性或资料性公共免费信息为使用目地地合理、善意引用，不得对本文内容原意进行曲解、修改,并自负版权等法律责任.RTCrpUDGiTReproducti on or quotatio n of the content of this articlemust be reas on able and good-faith citati on for the use of n ews or in formative public free in formatio n. It shall notmisinterpret or modify the original intention of the contentof this article, and shall bear legal liability such ascopyright. 5PCZVD7HXA。
惠斯通电桥原理
电桥电路中，只要调节到电流表G电流为0，则相当于就是并联电路，因为电流表上没电流，那条路其实就相当于没有接入电路。若电流表读数不是0，比如电流表读数I≠0，且U1＞U2，即B点电势低于C点电势，电流流过R2后分路流进R与Rx，而流过R1的电流也要流进R，也就是说Ir=I1+I2-Ix。当然，这时要算R的话就很复杂了。
Ig=0，电流表上没有电流流过，想想看，没有电流是什么情况？一段导线上电流为0，也就是说导线两端没有电流差，即在电桥电路中电流分别经过R1和R2后，电压降压是相等的，也就是说U1=U3。并联电路各支路电压相等且等于总电压U，因此可推出Ur=Ux【Ur是未知电阻R上的电压降，Ux是滑动变阻器Rx上的电压降】。
惠斯通电桥测电阻就是要，比如说你那个图R1右端是正极，电流在R1前边的那个节点分两个支路流进R1和R2，电流流经R1和R2之后，要求电压降相等，在那里连电流表就是要认定电流表G上电流为0，那条路上电流为0也就说明了R1和R2的压降相等，即U1=U3，假设Rx【你左下角那个电阻是写的Rx吧？看不大清楚。】是滑动变阻器，调节滑动变阻器使得电流表G电流为0，左上角是未知电阻R，则有R=(R1/R2)Rx，若R1=R2，则R=Rx。
3.惠斯通电桥的原理与使用
指导教师： 指导班级： 实验地点： 实验日期： 年 月 日一、实验名称：惠斯通电桥的原理与使用 二、实验目的1、了解惠斯通箱式电桥的原理和使用；2、学会用箱式电桥来测未知电阻的精确值。
三、实验原理1、惠斯通电桥是一种能够准确又方便地测量直流电阻（610~10Ω）的仪器，其基本原理是通过调节一可变的标准电阻，与一未知的被测电阻比较，从而使电路达到平衡，根据一定的比例关系，由标准电阻的阻值求出未知电阻的阻值。
其电路如图所示，电路中四个电阻联成一个菱形，每一条边称为电桥的一个臂，检流计G 接在对角线CD 之间，用来判断,C D 两点是否等电位，即判断,C D 间有无电流通过，所谓的桥就是对这条对角线而言的，调节电路中的0R ，使检流计所在的支路无电流通过，即0g I =，则,C D 两点电位相等，电桥达到平衡。
此时110022,x x I R I R I R I R ==两式相除可得12x R R R R =，或0x R NR = 式中12/N R R =称为比率臂，在实际测定中人们首先取定比率N ，然后调节电阻0R 使桥路达到平衡，即可求出x R 。
2、比率的选择由0x R NR =可知x R 的有效数字位数是由比率N 和标准电阻0R 有效数字决定的。
当12,R R 的比值糖度足够高时，可以认为N 具有足够的有效位数，可视为常数，这时x R 的有效位数就由0R 的有效位数决定。
标准电阻一般采用一个位数有限有电阻箱，例如，具有1000⨯、100⨯、10⨯、1⨯四档。
这样，只有恰当地选择N 值，才能使0R 各档均被使用，保证x R 的有效位数。
3、箱式电桥指导教师： 指导班级： 实验地点： 实验日期： 年 月 日箱式电桥虽然有许多型号，但所用电路基本相同，现主要介绍24QJ -型箱式电桥的原理和使用方法，该电桥的具体电路如图，其面板如图，该箱式电桥的一个主要特点是采用了灵敏度极高的电子检流计。
该电桥的比率有七个值，用比率旋钮进行选择，标准电阻0R 为四位电阻箱，倍率分别为1000⨯、100⨯、10⨯、1⨯四档，最低档位旋钮的步进值为1Ω，“G 外接”是两个外接检流计连接柱，一般不用，B 为电源按钮开头，控制电桥电路的电源，G 为检流计开头，x R 为被测电阻接线柱，具体作用方法参照仪器使用说明（仪器盖内侧） 四、仪器设备24QJ -型箱式电桥，待测电阻，导线若干，万用电表。
电测法及其应用—惠斯通电桥原理
R2 R3 R1R4 0
即：R2 R3 R1R4 ，或
R1 R3 R2 R4
即R1受到应变后，阻值有微小增量ΔR1，这时电桥输出电压也有增量 ΔUBD
U BD
R2R3 (R1 R1)R4 (R1 R2 )(R3 R4 )
U
即R1受到应变后，阻值有微小增量ΔR1，这时电桥输出电压也有增量 ΔUBD
若将R1、R2、R3、R4看成四个应变片，组成全桥接法，根据基尔 霍夫定律可知：
U BC
R2 R1 R2
U
U DC
R4 U R3 R4
BD间输出电压为UBD=UBC-UDC,即：
U BD
R2 R1 R2
U
R4 R3 R4
U
R2R3 R1R4 U (R1 R2 )(R1 R2 )
由惠斯登电桥原理可知，当电桥平衡（即ΔUBD=0）时，满足以下条件：
U BD
R2R3 (R1 R1)R4 U (R1 R1 R2 )(R3 R4 )
R1R4
U
(R1 R1 R2 )(R3 R电阻应变仪中， 主要是通过惠斯登电桥 原理来量测应变所引起 的电阻变化的微小信号。 该电桥以R1、R2、R3、 R4作为四个桥臂，如图 所示：
桥路中R1与R2，R3与R4分别串联，两组并联于 AC两端，在AC端接有电源，另一对角BD上接有电流 计G。一般应变电桥有两种方案，一种是等臂电桥， 即R1=R2=R3=R4；另一种为半等臂电桥，即 R1=R2=R′, R3=R4=R″。
惠斯通电桥原理
由电阻应变片的工作原理可知：当K=2.0，被测量的机械应 变为10-6ε=1με时，ΔR/R=Kε，ΔR=K·ε·R=2×10-6×120=0.00024 Ω=0.24 mΩ，目前还没有如此高分辨率和精度的电阻测量仪器， 直接测电阻是不行的，只有通过其他方式才能测量。一般采用 两种量测电路。一种是电位计式电路，一种是桥式电路，常用 惠斯通电桥。
用惠斯通电桥测电阻的实验原理
用惠斯通电桥测电阻的实验原理惠斯通电桥是一种常见的电路，它主要用于测量电阻的大小。
该
电桥由四个电阻与一个电池组成，一端接入待测电阻，另一端则接上
可变电阻和读数器。
当电桥平衡时，可变电阻的电阻值就是待测电阻
的值。
电桥测量电阻的原理是基于电阻器的欧姆定律，即电流I通过某
个电阻R的大小与电压V成正比，V=IR。
当电桥平衡时，电桥的两个
对角线上的电势差为零，即R1/R2=R3/R4。
也就是说，当R1R4=R2R3时，电桥平衡。
在实验过程中，需要先通过调节可变电阻使得电桥平衡，接着读
数器会显示此时的电阻值。
为了提高精度，一般要进行多次测量并求
平均值来确定待测电阻的准确值。
此外，使用惠斯通电桥测量电阻时需注意以下几点：首先要保证
电桥内部的电阻与待测电阻的电阻相比非常小，以保证测量误差不会
过大；其次，测量时需要避免出现温度和湿度等环境因素对电阻值产
生的影响，以保证测量精度。
总之，惠斯通电桥是一种简单而实用的测量电阻的工具，它广泛
应用于科学研究、生产制造等领域。
在实验操作时，需要仔细操作、
排除干扰因素，才能够获得精准可靠的测量结果。
惠斯通电桥测电阻的实验原理
惠斯通电桥测电阻的实验原理1. 引言在电学实验中，测量电阻是一个非常常见的实验任务。
为了更准确地测量电阻，科学家们发明了各种测量电阻的方法和仪器。
其中，惠斯通电桥是一种常用且精确的测量电阻的方法之一。
本文将详细探讨惠斯通电桥的实验原理及其应用。
2. 惠斯通电桥的基本原理惠斯通电桥是基于电桥原理的一种测量电阻的方法。
电桥原理是指：当一个电桥平衡时，桥上的电流为零，此时可以利用电桥的各个分支间的电压关系来计算未知电阻的值。
惠斯通电桥由四个分支组成，其中两个分支为已知电阻，另外两个分支为未知电阻。
通过调节已知电阻和未知电阻，使得电桥平衡，然后通过测量电流和电压值，可以计算出未知电阻的值。
3. 惠斯通电桥的组成惠斯通电桥由以下几部分组成： ### 3.1 电源电源用于提供恒定的电流供电。
常用的电源有直流电源和交流电源两种，选择适当的电源类型取决于实验需求。
3.2 桥臂桥臂是电桥的四个分支，其中两个为已知电阻分支（通常称为标准电阻R1和R2），另外两个为未知电阻分支（通常称为待测电阻Rx和变阻器R3）。
3.3 操作元件操作元件包括两个用于调节电阻值的组件：变阻器和键盘。
变阻器用于调节R3的电阻值，从而使得电桥平衡；键盘用于记录电桥平衡时的电阻值。
3.4 电流检测元件电流检测元件通常是一个毫伏表，用于测量电桥平衡时流过已知电阻上的电流。
3.5 电压检测元件电压检测元件通常是一个伏特表，用于测量电桥平衡时各个分支间的电压差。
4. 惠斯通电桥的使用步骤使用惠斯通电桥测量未知电阻的步骤如下： ### 4.1 连接电桥电路按照图示将电桥的各个分支正确连接起来。
需要注意的是，需要确保电桥的两个已知电阻和两个未知电阻位于不同分支，并且电流检测元件位于已知电阻分支上。
4.2 调节桥臂电阻根据实际情况，先调节已知电阻的值，使得电桥大致平衡。
然后，再调节变阻器的值，逐步精确调节电桥，直到电流检测元件显示的电流为零。
4.3 记录电桥平衡时的电阻值当电桥平衡时，记录已知电阻和未知电阻的电阻值。
惠斯通电桥原理
惠斯通电桥在实验中，测量电阻的常见方法有伏安法和电桥法。
伏安法测量电阻的公式为R=U/I 〔测量的电阻两端电压/测量的流经电阻的电流〕，除了电流表和电压表本身的精度外，还有电表本身的电阻，不管电表是内接或外接都无法同时测出流经电阻的电流I 和电阻两端的电压U ，不可防止存在测量线路缺陷。
电桥是用比较法测量电阻的仪器。
电桥的特点是灵敏、准确、使用方便，它被广泛地应用于现代工业自动控制电气技术、非电量转化为电学量测量中。
电桥可分为直流电桥、交流电桥，直流电桥可以用于测电阻，交流电桥可用于测电容、电感。
通过传感器可以将压力、温度等非电学量转化为传感器阻抗的变化进行测量。
惠斯通电桥属于直流电桥，主要用于测量中等数值的电阻〔101~106Ω〕。
对于太小的电阻〔10-6~101Ω量级〕，要考虑接触电阻、导线电阻，可考虑使用双臂电桥；对于大电阻〔107Ω级〕，要考虑使用冲击检流计等方法。
惠斯通电桥使用检流计作为指零仪表，而实验室用检流计属于μΑ表，电桥的灵敏度要受检流计的限制。
1．惠斯通电桥测量原理图1是惠斯通电桥的原理图。
四个电阻R 0、R 1、R 2、R x 连成四边形，称为电桥的四个臂。
四边形的一个对角线连有检流计，称为“桥”；四边形的另一对角线接上电源，称为电桥的“电源对角线”。
E 为线路中供电电源，学生实验用双路直流稳压电源，电压可在0-30V 之间调节。
R保护为较大的可变电阻，在电桥不平衡时取最大电阻作限流作用以保护检流计；当电桥接近平衡时取最小值以提高检流计的灵敏度。
限流电阻用于限制电流的大小，主要目的在于保护检流计和改变电桥灵敏度。
电源接通时，电桥线路中各支路均有电流通过。
当C 、D 两点之间的电位不相等时，桥路中的电流0≠g I ，检流计的指针发生偏转；当C 、D 两点之间的电位相等时，桥路中的电流0=g I ，检流计指针指零〔检流计的零点在刻度盘的中间〕，这时我们称电桥处于平衡状态。
因此电桥处于平衡状态时有：0=g I DB CB ADAC U U U U ==0R Rx I I = 21R R I I = 11R I R I R x Rx = 2200R I R I R R =于是210R R R R x =即102R R R R x = 此式说明，电桥平衡时，电桥相对臂电阻的乘积相等。
惠斯通电桥的基本原理
惠斯通电桥的基本原理惠斯通电桥，这名字听上去就有点高大上对吧？其实它就是个简单的电路，帮我们测量电阻的工具。
想象一下，你在一个阳光明媚的午后，手里拿着电桥，准备开始一场科学探险。
别担心，它不是让你变成科学怪人，只是让你更了解电的世界。
大家可能会觉得电阻无非就是个数字，对吧？其实不然，电阻在电路中可是扮演着重要角色，犹如一个拦路虎，控制着电流的流动。
电流在电路中奔波，就像一群调皮的小兔子，想要尽情地跳跃，却被电阻给拉住了。
这时候，惠斯通电桥就像是个神奇的钥匙，帮助我们找到电阻的真正值。
电桥的基本原理其实也不复杂。
它由四个电阻组成，两个已知的，一个未知的，再加上一个调整电阻。
就像四个好朋友聚在一起，各自聊自己的故事。
我们把已知的两个电阻连接起来，然后将未知电阻连接到另一边。
嘿，这时候电流就开始在它们之间跳舞。
只要我们调节那个可调电阻，直到电桥的电流达到平衡，这就意味着电流的流动不再倾斜。
就像一场完美的舞蹈，所有的动作都在和谐中进行。
当我们得到平衡的时候，哇哦，这就是我们所求的未知电阻的值。
简单吧？看似复杂，其实就是这样一个“和谐”的过程。
想象一下，你正在厨房里做饭，突然发现缺少了盐。
别担心，惠斯通电桥就像你厨房里的调味品，能够帮助你找到缺失的电阻。
你只需要把已知的电阻和调节电阻调好，就能“烹饪”出你想要的电阻值。
是不是觉得这比煮菜简单多了？更妙的是，惠斯通电桥的准确度也超高，简直就是电路测量界的“精准大师”。
在实验室里，科学家们用它来测量各种电阻，简直像是拿着高科技武器，精准打击那些难搞的电阻问题。
有趣的是，惠斯通电桥并不只是用来测量电阻，它的原理还可以应用到其他领域。
想象一下，你在商场里购物，正在为购买哪件衣服而烦恼。
电桥的原理就像一个聪明的顾问，帮你分析出哪件衣服更划算。
通过对比各种商品的“电阻”，你可以做出最佳选择，避免购物时的“踩雷”。
所以啊，惠斯通电桥其实不仅仅是实验室的工具，它的智慧在生活中无处不在。
惠斯通电桥线路原理
惠斯通电桥线路原理
惠斯通电桥是一种用来测量电阻值的电桥线路，也被称为惠斯通电阻桥或惠斯通电阻仪。
它是由19世纪末英国物理学家惠斯通(Wheatstone)设计的，用于测量未知电阻的值。
惠斯通电桥是一个平衡桥，当桥达到平衡状态时，可通过测量各分支电流或电压来计算出未知电阻值。
```
电源
\R1/
---
/\
\R2/
未知电阻
---
/\
\R3/
```
电路中的元件可以使用电阻箱或任何其他可变电阻元件，分别代表已知电阻R1、R2和R3、未知电阻R可以是任意一个需要测量的电阻。
电源施加在电路的两个端点上，形成一个固定的电势差。
当电阻R值未知时，通过调整R1、R2和R3的电阻值，使电桥平衡。
电桥平衡时，表示电桥两个对角线的电势差为零，即没有电流通过这两个
对角线。
此时可以应用基尔霍夫定律进行计算。
基尔霍夫定律可以用来分析相互连接的电路中的电流分布。
根据基尔
霍夫定律，通过一个环路中各个分支的电流代数和为零。
在惠斯通电桥中，应用基尔霍夫定律可以得出如下方程:
R1/R2=R/R3
其中，R表示未知电阻的值。
通过上述方程，可以计算出未知电阻R的值。
总结起来，惠斯通电桥是一种用于测量未知电阻值的电桥线路。
通过
调整已知电阻的值，使电桥达到平衡状态，从而可以利用基尔霍夫定律计
算出未知电阻的数值。
惠斯通电桥的原理可以应用于测量电阻、检测电路
故障等各种应用场景中。
用惠斯通电桥测电阻的实验原理(一)
用惠斯通电桥测电阻的实验原理(一)用惠斯通电桥测电阻的实验原理一、什么是惠斯通电桥惠斯通电桥是一种用来测量电阻的仪器，它由一个横梁和四个臂组成，横梁上安装电阻计。
二、惠斯通电桥的工作原理当电桥两边电阻相等时，电桥平衡，电流不流过电阻计，此时电阻计的指针不偏移。
如果在电桥上加入待测电阻，电桥失去平衡，电流通过电阻计，导致指针偏移。
三、用惠斯通电桥测电阻的步骤1.开始时，将电桥四个臂连接好，电阻计接在电桥的横梁上；2.调整电桥的电阻，使电桥平衡，即电流不流过电阻计，电阻计的指针不偏移；3.在电桥中加入待测电阻，调整电桥的电阻，使电桥重新平衡；4.记录此时电桥的电阻值，即为待测电阻的电阻值。
四、注意事项1.电桥四个臂的电阻应尽量相等，切勿用手触摸电桥，以免影响电阻；2.待测电阻不宜过大或过小，一般在几百欧姆到几千欧姆之间；3.实验过程中需注意安全，不可接通太高电压，以免电击。
以上是关于用惠斯通电桥测电阻的实验原理的详细介绍，希望能对大家有所帮助。
五、实验的误差来源1.电桥臂上的电阻不精确；2.待测电阻温度变化；3.电桥线材、电池等元件的内阻。
六、实验的改进方法1.使用精密电阻，减小电桥臂电阻的误差；2.将待测电阻恒温下保持一段时间，降低温度对测量结果的影响；3.使用高精度的电池、电线等元件，减少内阻对测量值的影响。
七、实验的应用惠斯通电桥广泛应用于电子、仪表、通讯等行业中，用于测量电阻、电容和电感等物理量。
八、总结惠斯通电桥是一种用于测量电阻的经典仪器，其原理简单易懂，应用广泛。
在实验中，我们还需针对误差来源进行改进，提高实验结果的准确性。
惠斯通电桥原理、计算公式及应用
惠斯通电桥原理、计算公式及应⽤惠斯通电桥原理、计算公式及应⽤1. 电阻桥定义解释惠斯通电桥是由四个电阻组成地电桥电路，这四个电阻分别叫做电桥地桥臂，惠斯通电桥利⽤电阻地变化来测量物理量地变化，单⽚机采集可变电阻两端地电压然后处理，就可以计算出相应地物理量地变化，是⼀种精度很⾼地测量⽅式.其电路形式如下图所⽰.在电桥中有三个电阻阻值是固定地分别为R1, R2, R3,第四个电阻是可变地为Rx, Rx发⽣变化时，图中B,D两点之间地电压发⽣变化，通过采集电压地变化就可以知道环境中物理量地变化，⽽从实现测量地⽬地.下⾯举例介绍电桥电路地计算⽅式.2. 电阻桥相关计算假设流过R1, R2桥臂地电流为11，流过R3, Rx桥臂地电流为12，电桥供电电压为VCC如下图所⽰.Ri 疗星W通过欧姆定律可以计算出每个电阻两端地电压.在R1和R2这两个桥臂上，R1, R2将VCC电压分压，R2电阻两端得到地电压即为VI；在R3和Rx这个桥臂上，R3, Rx将VCC电压分压，R3电阻两端得到地电压即为V2.下⾯分别⽤欧姆定律计算V1和V2.流过电阻R1和R2地电流11:R3两端地电压:R3V2 = I2XR3=VCCX^-. V1和V2地电压差:II = VCC R1 + R2"R2两端地电压V1VI = Il X R2 = VCCX R2R1 + R2www ? d i angon. cam流过电阻R3和Rx 地电流I2:12 = VCCR3 + RxR3 X ”⼴ z R2 RX-R3-R1 R3angocom由此可以看出：如果4个电阻都相等，即 R 仁R2=R3=Rx 那么△ V=0,即电桥处于平衡状态；Rx 发⽣变化会导致AV 发⽣变化；3. 电阻桥地应⽤在实际使⽤中，我们通常将其中三个电阻值固定，⽽将另外⼀个电阻换成热敏电阻、压敏电阻、PT100等，这时候就可以⽤电桥来测物理量了 .如果将PT100接⼊电桥，随着环境温度地变化， PT100 地阻值发⽣变化导致 AV 发⽣变化，将差分电压AV 通过差分运放放⼤后进⼊单⽚机地AD 采样，再对照PT100地电阻-温度对应表就可以知道当前环境地温度了 .AV = VI - V2 = VCC X / R2 I R 1 + R2版权申明本⽂部分内容，包括⽂字、图⽚、以及设计等在⽹上搜集整理.版权为个⼈所有This article in eludes someparts, in cludi ng text, pictures, and desig n. Copyright is pers onal own ership. b5E2RGbCAP ⽤户可将本⽂地内容或服务⽤于个⼈学习、研究或欣赏，以及其他⾮商业性或⾮盈利性⽤途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律地规定，不得侵犯本⽹站及相关权利⼈地合法权利.除此以外，将本⽂任何内容或服务⽤于其他⽤途时，须征得本⼈及相关权利⼈地书⾯许可，并⽀付报酬.p1EanqFDPwUsers may use the contents or services of this articlefor pers onal study, research or appreciati on, and other non-commercial or non-profit purposes, but at the same time, they shall abide by the provisi ons of copyright law and other releva nt laws, and shall n ot infringe upon the legitimate rights of this website and its releva nt obligees. In additi on, when any content or service of this article is used for other purposes, writte n permissi on and remun erati on shall be obta ined from the pers on concerned and the releva nt obligee. DXDiTa9E3d转载或引⽤本⽂内容必须是以新闻性或资料性公共免费信息为使⽤⽬地地合理、善意引⽤，不得对本⽂内容原意进⾏曲解、修改,并⾃负版权等法律责任.RTCrpUDGiTReproducti on or quotatio n of the content of this articlemust be reas on able and good-faith citati on for the use of n ews or in formative public free in formatio n. It shall notmisinterpret or modify the original intention of the contentof this article, and shall bear legal liability such ascopyright. 5PCZVD7HXA。
惠斯通电桥实验原理
惠斯通电桥实验原理一、引言惠斯通电桥实验是电工学中一种常见的实验方法，它通过建立一个电桥电路，利用电桥平衡条件来测量未知电阻的方法。
本文将介绍惠斯通电桥实验的原理及其应用。
二、惠斯通电桥的组成惠斯通电桥由四个电阻组成，分别为R1、R2、R3和R4。
其中，R1和R2相互连接，形成一个电阻串联；R3和R4也相互连接，形成另一个电阻串联。
这两个电阻串联再并联，形成一个闭合的电桥电路。
三、平衡条件当电桥电路达到平衡状态时，电桥中的电流为零。
平衡条件可以通过以下公式来表示：R1/R2 = R3/R4四、实验步骤1. 首先，将已知电阻R2和未知电阻Rx连接到电桥的两个相邻端点，将电阻R1连接到电桥的一端，将电阻R3连接到电桥的另一端。
2. 调节电阻R4的阻值，使电流表示的电流为零。
这时，电桥达到平衡状态。
3. 根据平衡条件公式，可以计算出未知电阻Rx的阻值。
五、实验原理惠斯通电桥实验的原理基于电桥平衡条件。
当电桥电路中的电流为零时，可以认为桥路中的电势差为零。
根据欧姆定律，电势差为零意味着电桥电路中各个电阻上的电压相等。
因此，电桥电路中的电压平衡条件可以表示为：U1 = U2其中，U1为电阻R1和R2之间的电压，U2为电阻R3和R4之间的电压。
根据欧姆定律，电压和电阻之间的关系可以表示为：U1 = R1 * IU2 = R3 * I其中，I为电流强度。
因此，平衡条件可以表示为：R1 * I = R3 * I当电流为零时，平衡条件可以进一步简化为：R1 = R3根据电桥电路的连接方式，可以推导出平衡条件公式为：R1/R2 = R3/R4六、应用领域惠斯通电桥实验在电工学中有广泛的应用。
其中，最常见的应用是用于测量未知电阻的阻值。
通过调节电桥电路中的已知电阻，使电桥达到平衡状态，可以准确测量未知电阻的阻值。
除了测量电阻，惠斯通电桥实验还可以用于测量其他物理量，如电容和电感。
通过调节电桥电路中的已知电容或电感，使电桥达到平衡状态，可以测量未知电容或电感的数值。
惠斯通电桥的原理及应用
惠斯通电桥的原理及应用1. 惠斯通电桥的简介惠斯通电桥（Wheatstone Bridge）是一种常用的电路测量仪器，用于测量电阻的值。
它由英国物理学家惠斯通于19世纪中叶发明，通过比较两个电阻之间的电势差来确定未知电阻的值。
2. 惠斯通电桥的原理惠斯通电桥是基于电流的分压原理。
它由两个相互平行的分支电路（称为“比较支路”）和两个相互平行的相等电阻连接而成。
其中一个相等电阻连接着未知电阻，另一个相等电阻连接着已知电阻。
在两个分支电路之间连接一个电池和一个测量电压的仪器，形成一个桥电路。
通过调节已知电阻的大小，使桥电路平衡，即使得测量电压为零。
此时：•未知电阻与已知电阻之比等于两个分支电阻之比。
这个关系可以写成如下的方程式：R_1 / R_2 = R_3 / R_x其中，R_1、R_2为已知电阻，R_3为测量电阻，R_x为未知电阻。
3. 惠斯通电桥的应用惠斯通电桥广泛应用于电阻、电感、电容等物理量的测试和测量，以及许多仪器的校准。
下面是一些惠斯通电桥的应用例子：3.1 电阻测量惠斯通电桥可以用于测量任意未知电阻的值。
通过调节已知电阻的大小，使桥电路达到平衡，即可确定未知电阻的值。
3.2 温度测量热敏电阻是一种与温度变化相关的电阻元件。
惠斯通电桥可以用于测量热敏电阻的电阻值，从而间接测量温度。
通过将热敏电阻与已知电阻组成惠斯通电桥，根据电桥平衡时的电阻比例关系，可以计算出温度。
3.3 制片机检测惠斯通电桥可以用于制片机中的电阻检测。
制片机是一种常用于检测半导体元件电阻值的仪器，通过调节电桥的平衡，检测半导体元件中的电阻值是否在合理范围内。
3.4 湿度测量湿度传感器是一种测量空气中湿度的装置。
通过将湿度传感器与已知电阻组成惠斯通电桥，根据电桥平衡时的电阻比例关系，可以计算出湿度。
3.5 溶液浓度测量惠斯通电桥可以用于测量溶液中溶质的浓度。
通过将溶液与电解质电阻器相连，根据电桥平衡时的电阻比例关系，可以计算出溶质的浓度。
惠斯通电桥公式
惠斯通电桥公式引言：惠斯通电桥公式是电学领域中一种常用的电阻测量方法，通过利用电桥平衡条件来测量未知电阻值。
本文将详细介绍惠斯通电桥公式的原理和应用。
一、惠斯通电桥公式的原理惠斯通电桥公式是基于电桥平衡原理推导而来的。
电桥平衡条件是指在电桥电路中，当桥路两侧电势差为零时，电桥达到平衡状态。
根据欧姆定律，当电桥平衡时，各个电阻上的电压和电流满足以下关系：\[ R_1 \cdot I_1 = R_2 \cdot I_2 \]其中，\( R_1 \)和\( R_2 \)分别为两个相邻电阻的阻值，\( I_1 \)和\( I_2 \)分别为它们上面的电流。
二、惠斯通电桥公式的推导假设电桥上有四个电阻，分别为\( R_1 \)、\( R_2 \)、\( R_3 \)和\( R_4 \)，其中\( R_1 \)和\( R_2 \)相邻，\( R_3 \)和\( R_4 \)相邻。
通过电桥平衡条件，可以得到以下关系式：\[ R_1 \cdot I_1 = R_2 \cdot I_2 \]\[ R_3 \cdot I_3 = R_4 \cdot I_4 \]将上述两个关系式相加，得到：\[ R_1 \cdot I_1 + R_3 \cdot I_3 = R_2 \cdot I_2 + R_4 \cdot I_4 \]根据基尔霍夫定律，电流在一个闭合回路中的代数和为零，即\( I_1 + I_2 + I_3 + I_4 = 0 \)。
将该关系式代入上述等式中，可以得到：\[ R_1 \cdot I_1 + R_3 \cdot I_3 = R_2 \cdot I_2 - (I_1 + I_2 + I_3) \cdot R_4 \]化简上式，得到：\[ R_1 \cdot I_1 + R_3 \cdot I_3 = R_2 \cdot I_2 - I_1 \cdot R_4 - I_2 \cdot R_4 - I_3 \cdot R_4 \]进一步整理，得到惠斯通电桥公式：\[ R_1 \cdot I_1 + R_3 \cdot I_3 + I_1 \cdot R_4 + I_2 \cdot R_4 + I_3 \cdot R_4 = R_2 \cdot I_2 \]三、惠斯通电桥公式的应用惠斯通电桥公式广泛应用于电阻测量领域。
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在于保护检流计和改变电桥灵敏度。
电源接通时，电桥线路中各支路均有电流通过。当 C、D 两点之间的电位不相等时， 桥路中的电流 I g 0 ，检流计的指针发生偏转；当 C、D 两点之间的电位相等时，桥路 中的电流 I g = 0 ，检流计指针指零（检流计的零点在刻度盘的中间），这时我们称电桥 处于平衡状态。因此电桥处于平衡状态时有：
Ig = 0
U AC = U AD
UCB = U DB
I Rx = I R0 I R1 = I R2
I Rx Rx = I R1R1
I R0 R0 = I R2 R2
于是
Rx R0
=
R1 R2
即 Rx R2
= R0 R1
此式说明，电桥平衡时，电桥相对臂电阻的乘积相等。这就是电桥的平衡条件。
根据电桥的平衡条件，若已知其中三个臂的电阻，就可以计算出另一个桥臂电阻，
R1 + R0 的增大而减小。臂上的电阻值选得过大，将大大降低其灵敏度，臂上的电阻值 R2 Rx 相差太大，也会降低其灵敏度。
根据以上分析，就可找出在实际工作中组装的电桥出现灵敏度不高、测量误差大的
原因。同时一般成品电桥为了提高其测量灵敏度，通常都有外接检流计与外接电源接线
柱。但是外接电源电压的选定不能简单为提高其测量灵敏度而无限制地提高，还必须考
确度可以很高，大大优于伏安法测电阻，这也是电桥应用广泛的重要原因。
2．电桥的灵敏度
电桥是否达到平衡，是以桥路里有无电流来进行判断的，而桥路中有无电流又是以
检流计的指针是否发生偏转来确定的,但检流计的灵敏度总是有限的,这就限制了对电
桥是否达到平衡的判断；另外人的眼睛的分辨能力也是有限的，如果检流计偏转小于 0.1
虑桥臂电阻的额定功率，不然就会出现烧坏桥臂电阻的危险。
3.惠斯通电桥存在的系统误差及其消除方法
我们考虑组成电桥的电阻元素的阻值不准所导致测量结果的误差,但阻值的不准确
一般不会偏离太远,因此一般可以通过将比率臂电阻 R1 、 R2 选为标称值相同 R1 = R2 ,比 较臂 R0 选高精度的电阻箱，然后调节比较臂 R0 使电桥平衡,记为 R0 ;交换 R0 和 Rx ,调节 R0 使电桥平衡,记为 R0' 。当电桥平衡时，交换前后有 Rx R2 = R0 R1 和 R0' R2 = Rx R1 所以
格则很难觉察出指针的偏转，为此，引入电桥灵敏度问题。 先定义检流计的灵敏度 S 为电流变化量 I gx 所引起指针偏转格数 n 的比值：
S 检流计
=
n I g
(2)
定义电桥灵敏度为 S：在处于平衡的电桥里，若测量臂电阻 Rx 改变一个微小量 Rx 引
起检流计指针所偏转的格数 n 的比值：
S电桥
=
n Rx
因此，电桥测电阻的计算式为
Rx
=
R1 R2
R0
=
KR0
（1）
电阻 R1 、 R2 为电桥的比率臂， Rx 为待测臂， R0 为比较臂， R0 作为比较的标准，实
1
验室常用电阻箱。由(1)式可以看出，待测电阻 Rx 由比率值 K 和标准电阻 R0 决定，比值 K 可以作成 10n，这是成品电桥常用的方法。检流计在测量过程中起判断桥路有无电流 的作用，只要检流计有足够的灵敏度来反映桥路电流的变化则电阻的测量结果与检流计 的精度无关，由于标准电阻可以制作得比较精密，所以利用电桥的平衡原理测电阻的准
惠斯通电桥
在实验中，测量电阻的常见方法有伏安法和电桥法。伏安法测量电阻的公式为 R=U/I （测量的电阻两端电压/测量的流经电阻的电流），除了电流表和电压表本身的精度外， 还有电表本身的电阻，不论电表是内接或外接都无法同时测出流经电阻的电流 I 和电阻 两端的电压 U，不可避免存在测量线路缺陷。电桥是用比较法测量电阻的仪器。电桥的 特点是灵敏、准确、使用方便，它被广泛地应用于现代工业自动控制电气技术、非电量
转化为电学量测量中。电桥可分为直流电桥、交流电桥，直流电桥可以用于测电阻，交
流电桥可用于测电容、电感。通过传感器可以将压力、温度等非电学量转化为传感器阻
抗的变化进行测量。
惠斯通电桥属于直流电桥，主要用于测量中等数值的电阻（101~106Ω）。对于太小 的电阻（10-6~101Ω量级），要考虑接触电阻、导线电阻，可考虑使用双臂电桥；对于大 电阻（107Ω级），要考虑使用冲击检流计等方法。惠斯通电桥使用检流计作为指零仪表， 而实验室用检流计属于μΑ表，电桥的灵敏度要受检流计的限制。
1．惠斯通电桥测量原理
IRx Rx C
IR0 R0
A
R 保护
B
G Ig
I
IR1
R2
I
R1
IR2
D
E
限流电阻
图 1 惠斯通电桥原理图
图 1 是惠斯通电桥的原理图。四个电阻 R0、R1、R2、 Rx 连成四边形，称为电桥的四个臂。四边形的一个对角线 连有检流计，称为“桥”；四边形的另一对角线接上电源， 称为电桥的“电源对角线”。E 为线路中供电电源，学生 实验用双路直流稳压电源，电压可在 0-30V 之间调节。R 保护为较大的可变电阻，在电桥不平衡时取最大电阻作限流 作用以保护检流计；当电桥接近平衡时取最小值以提高检 流计的灵敏度。限流电阻用于限制电流的大小，主要目的
R1 R2
+
R0 Rx
）
对上式的分析，可知：
（7）
（1）电桥灵敏度 S相对 与检流计灵敏度 S检流计 成正比，检流计灵敏度越高电桥的灵敏
2
度也越高。
（2）电桥的灵敏度与电源电压 E 成正比，为了提高电桥灵敏度可适当提高电源电
压。
（3）电桥灵敏度随着四个桥臂上的电阻值 Rx + R0 + R1 + R2 的增大而减小。随着
将（2）式整理代入（4）式中:
S 相对
=
S 检流计
• Rx
•
I g Rx
因 I gx 和 Rx 变化很小，可用其偏微商形式表示
（5）
S 相对
=
S 检流计
• Rx
• I g Rx
经过推导（参见附录【电桥灵敏度的推导】）可得
（6）
S 相对
=
( Rx
+ R0
+ R1
S检流计 • E
+R2来自)+Rg
2
+（
(3)
定义电桥相对灵敏度为 S：在处于平衡的电桥里，若测量臂电阻 Rx 改变一个相对微
小量 Rx / Rx 引起检流计指针所偏转的格数 n 的比值：
n
n
S相对 =
Rx
=
R0
(4)
Rx
R0
电桥的相对灵敏度有时也简称它为电桥灵敏度。S相对 越大说明电桥越灵敏，电桥的
相对灵敏度 S相对 与哪些因素有关呢？