電橋原理:當壹個電流表接在兩個相對的接點上時,另壹個電流表接在另外兩個相對的接點上。當電流表顯示沒有電流通過時,電橋處於平衡狀態。
電橋是由四個電阻組成的裝置,用來測量壹個電阻的阻值(其他三個電阻的阻值是已知的)。四個電阻組成壹個正方形。它是壹種可以精確測量電阻的儀器。壹般惠斯通電橋電阻R1、R2、R3、R4稱為電橋的四個臂,G是檢流計,用來檢查其支路中是否有電流。
不平衡電橋通常用於測量電阻的微小變化。比如電阻應變片(由粘貼在兩層薄紙或塑料薄膜之間的電阻絲網格組成)粘在壹個物體上,當物體變形時,應變片也會變形。
應變片的電阻從電橋平衡時的Rx變化到Rx+△R,檢流計通過的電流Ig也會發生變化。然後根據Ig和△R的關系就可以測出△R,再根據△R和固體變形的關系就可以計算出物體的變形量。這種方法可以測量應變、張力、扭矩和振動頻率。
推論是:電橋平衡時,檢流計所在支路的電流為零,則有:
1)流經R1和R4的電流相同(記為I1),流經R2和R3的電流相同(記為I2)。
2)B點和D點的電位相等,即。因此,I1R1=I2R3。
由於三個電阻是已知的,所以可以得到第四個電阻。測量時,選擇合適的電阻R1和R2,用可變電阻R3,使被測電阻充當R4,調節R3平衡電橋,用高靈敏電流計測零,這樣用電橋測電阻比用歐姆表更準確。
當電橋不平衡時,G的電流IG與R1、R2、R3和R4有關。利用這個關系,根據IG和三個臂的電阻值也可以得到第四個臂的電阻,所以非平衡電橋原則上也可以測量電阻。