中心議題：

• 探究信號鏈基礎知識之橋接技術

解決方案：

• 利用橋接的傳統方法
• 利用Wheatstone 橋接的原理
   

測量現實世界現象的許多傳感器都以改變電阻的形式表現其輸出：熱敏電阻為溫度敏感型電阻，應變計隨作用力而改變電阻大小，諸如此類。係統設計人員麵對的挑戰是如何精確地測量電阻。



圖 1 顯示的是您如何使用一個分壓器測量電阻。VE 表示激發電壓。RG 值為：

就大多數傳感器而言，如果 R1 和 RG 的(de)值(zhi)大(da)約(yue)相(xiang)等(deng)，則(ze)該(gai)電(dian)路(lu)往(wang)往(wang)會(hui)產(chan)生(sheng)非(fei)常(chang)小(xiao)的(de)電(dian)壓(ya)變(bian)化(hua)
，且(qie)具(ju)有(you)較(jiao)大(da)的(de)失(shi)調(tiao)電(dian)壓(ya)。當(dang)失(shi)調(tiao)量(liang)未(wei)知(zhi)時(shi)，要(yao)進(jin)行(xing)測(ce)量(liang)非(fei)常(chang)困(kun)難(nan)且(qie)關(guan)係(xi)也(ye)為(wei)非(fei)線(xian)性(xing)。增(zeng)加(jia)一(yi)個(ge)分(fen)壓(ya)器(qi)並(bing)差(cha)分(fen)測(ce)量(liang)輸(shu)出(chu)可(ke)以(yi)消(xiao)除(chu)大(da)失(shi)調(tiao)量(liang)，請(qing)見(jian)圖(tu) 2。


該電路的輸出電壓為：

其假設，靜止 RG 約等於 R1，同時所有 R1 均非常近似。橋接傳感器幾乎總是以這種方法來構建。請注意
，關係仍為非線性。
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圖 3 所示的電路與圖 2 所示的電路具有相同的電氣特性。這就是繪製橋接傳感器的常見方法。請注意，圖 2-3 所示橋接並非真的與您在學校所學的惠斯通橋接相同。

圖 4 所示的惠斯通橋接是一款我們所熟悉的電路，主要用於高精度地測量電阻。1833 年， Hunter Christie 發明了這種電路，隨後 Charles Wheatstone 對其進行了研究，並做了廣泛的分析，Wheatstone 橋接便因此得名。Wheatstone 還首次運用獨特的鑽石形風格繪製這種電路，並一直沿用至今。
Wheatstone 橋接的原理是：如ru果guo交jiao叉cha分fen支zhi的de三san個ge電dian阻zu和he電dian流liu均jun已yi知zhi，則ze可ke計ji算suan得de到dao第di四si個ge電dian阻zu。使shi用yong一yi個ge高gao靈ling敏min度du電dian流liu計ji，可ke以yi非fei常chang精jing確que地di探tan測ce到dao零ling電dian流liu，因yin此ci能neng夠gou非fei常chang精jing確que地di實shi施shi測ce量liang。所suo以yi，當dang電dian流liu為wei零ling時shi，橋qiao接jie獲huo得de平ping衡heng

，而er第di四si個ge電dian阻zu與yu其qi他ta三san個ge電dian阻zu相xiang等deng——但隻有在這三個電阻都相等的條件下

，如圖 2-3 所示。

當前，大多數人都測量電壓差分而非電流
，與圖 2-3 所示情況類似。

總結

benwentongguoduixinhaolianjichuzhishizhiqiaojiedetanjiu
，womenxuehuileyidingdeqiaojiezhishi。celiangjishuduiyuwomendegongchengyanjiushishifenzhongyaode

，zhiyoutongguojingquedeceliangwomencainengbayaoshejidexiangmuwangyigezhengquedefangxiangfazhan
，suoyitongguobenwenwomenxuehuileyidingdeceliangjiqiaohefangfa。