翁德沃彭:
- 介绍
- 惠斯通电桥保持平衡
- 惠斯通不平衡电桥(电阻值已知)
- 电阻值未知的惠斯登电桥
平衡中的惠斯通电桥:
惠斯通电桥在输出电压等于0伏时达到平衡或平衡,因为左右的电阻值成正比。
本节中的电路绘制方式与上一节不同,但基于相同的操作。
- 电阻器R1和R2的阻值分别为270和330Ω。 加在一起为 600 Ω;
- 电阻器R3和Rx的阻值分别为540和660Ω。 加起来就是 1200 Ω。
左右电阻之间的比率相同。 这意味着 R1 和 R3 以及 R2 和 Rx 之间的电阻比和压降相等。
下面的公式显示了相等的电阻比和电压降:
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1.计算流经电阻R1和R2的电流 (RV = 更换电阻):
2. 计算电阻R1和R2两端的压降:
3. 计算流经电阻R1和R2的电流:
4. 计算电阻R3和Rx两端的压降:
b点和c点的电压为5,4伏。 电势差等于 0 伏。
惠斯通不平衡电桥(电阻值已知):
由于 Rx 电阻的变化,惠斯通电桥将变得不平衡。 例如,电阻变化可能由于温度变化而发生,其中 Rx 是 热敏电阻 是。 R1 和 R2 之间的分压器将保持不变,但 R3 和 Rx 之间的分压器将保持不变。 因为分压器在那里发生变化,所以我们在 c 点得到不同的电压。 在此示例中,Rx 的电阻值从 600 Ω 降至 460 Ω。
1. 计算流经电阻R1和R2的电流:
2. 计算电阻R1和R2两端的压降:
4. 计算电阻R3和Rx两端的压降:
在这两个示例中,Rx 的电阻值已从 660 Ω 变为 460 Ω。 电阻的这种变化导致 bc 之间的电压从 0 伏变为 1,08 伏。 如果该惠斯通电桥内置于传感器电子器件中,则 1,08 伏的电压将被视为信号电压。 该信号电压通过信号线发送至ECU。 这 ECU中的A/D转换器 将模拟电压转换为可由微处理器读取的数字信息。
电阻值未知的惠斯登电桥:
在前面的部分中,我们假设 Rx 的电阻值已知。 因为这个电阻值是可变的,所以我们可以更进一步计算这个电阻值来平衡惠斯通电桥。
在此电路中,R1 和 R2 分别为 270 Ω 和 330 Ω。 R3 的电阻已减小至 100 Ω,且 Rx 未知。 如果除了电阻值之外,电压和电流也未知,我们可以通过两种方式计算电阻值Rx:
方式一:
1.我们先看一般公式,然后输入电阻值:
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2. 270 和 100 之间存在一个因子 2,7,330 和未知值之间也是如此。
将 330 除以 2,7,我们得到 122,2 Ω 的电阻。
方式一:
1. 通过电阻交叉相乘的一般公式:
2. 我们通过从 = 左侧取出 Rx 除以 R1 来转换公式。 我们还得到了 122,2 Ω 的电阻值。
自然地,我们检查是否有一个平衡电桥,其电阻先前计算为 122 Ω。
电阻器R1和R2的电流和分压与第1和2段中的示例相同,因此它们被认为是已知的。 我们把注意力集中在桥的右侧。
1.计算通过R3和Rx的电流:
2. 计算电阻R3和Rx两端的压降:
b 点和 c 点之间的电压差为 0 伏,因为电阻器 R1 和 R3 都吸收了 5,4 伏,因此电桥现在达到平衡。