电桥电路在测量中的应用

电桥电路在测量中的应用

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。一、直流测量

电桥分析如图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。1、桥路形式如图所示，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2、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。3、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