惠斯登電橋(Wheatstone Bridge)是一種測(cè)量電阻值的電路,由英國(guó)物理學(xué)家惠斯登于1833年發(fā)明。該電橋可以測(cè)量出一個(gè)未知電阻的數(shù)值,適用于精度要求較高的測(cè)量場(chǎng)合,例如無(wú)線電和傳感器領(lǐng)域。
1. 惠斯登電橋怎么連線?
惠斯登電橋的連線方式比較簡(jiǎn)單,通常需要四個(gè)電阻、一塊電池以及一臺(tái)萬(wàn)用表。
電橋的具體連線方式如下:
● 將兩個(gè)電阻R1和R2并聯(lián)連接在電池的正極和負(fù)極上
● 將待測(cè)電阻Rx與另外一個(gè)電阻R3串聯(lián),同時(shí)將它們接到電橋的對(duì)角線上
● 用萬(wàn)用表分別測(cè)量電橋的兩端電壓
當(dāng)電橋平衡時(shí),其兩端電壓將會(huì)相等,此時(shí)萬(wàn)用表將顯示為0V。根據(jù)歐姆定律和基爾霍夫定律,我們可以推導(dǎo)出下列公式:
Rx = R3*R2/R1
通過(guò)這個(gè)公式,我們就可以計(jì)算出未知電阻Rx的電阻值了。
2. 惠斯登電橋的線路原理
惠斯登電橋的線路原理是基于基爾霍夫電路定律和歐姆定律進(jìn)行設(shè)計(jì)的。在電橋平衡時(shí),由于Rx的阻值與R3/R2的比例相等,因此電橋的兩端電壓將會(huì)相等,萬(wàn)用表讀數(shù)為0V。
當(dāng)Rx發(fā)生變化時(shí),電橋?qū)⒉辉倨胶?,其兩端電壓將不再相等。這個(gè)偏差電壓可以被精確測(cè)量,并根據(jù)公式計(jì)算出未知電阻Rx的電阻值。
惠斯登電橋的線路原理非常簡(jiǎn)單,但它卻是一種精度極高的電阻測(cè)量電路。它可以應(yīng)用于傳感器、導(dǎo)線、元件等領(lǐng)域中的電阻測(cè)量,同時(shí)還可以進(jìn)行溫度、光強(qiáng)度等參數(shù)的測(cè)量。
總之,惠斯登電橋是一種可靠、高精度的電阻測(cè)量電路,在實(shí)際工作中得到了廣泛的應(yīng)用。無(wú)論在學(xué)術(shù)研究還是在工程開(kāi)發(fā)中,惠斯登電橋都具有重要的作用。