惠斯通电桥电路

注意:
对桥路组件和连接没有普遍接受的规则。 在现有的文献中，有各种各样的名称，这反映在桥路方程中。 因此，为了避免误解，必须考虑方程中使用的名称以及它们在桥路中的位置。

如果供电电压 V_s 被施加到电桥终点2和3，那么供电电压被 R₁, R₂ 和 R₄, R₃ 分成两个半桥，即每个半桥形成一个分压器。

由于 R₁, R₂ 和 R₃, R₄. 的电阻电压不同，电桥可能不平衡。 计算如下：

如果桥路平衡，并且

则电桥输出电压 V₀ 为零。

在预设应变的情况下，应变计的电阻变化量 ΔR. 我们给出了以下等式：

对于应变测量，电阻 R₁ 和 R₂ 在惠斯登电桥中必须相等。
这同样适用于 R₃ 和 R₄.

通过一些假设和简化，可以确定以下等式（在HBM的书“使用应变片进行测量的介绍”中给出了进一步的解释）：

在计算的最后一步中， ΔR/R 必须由以下代替:

这里k是应变片的k系数，, ε 是应变。

方程式假设桥臂中的所有电阻都改变了。 例如，这种情况发生在传感器或被测对象执行类似的功能。 在实验应力测试中，这种情况几乎不存在，因为通常只有一部分桥臂采用应变片，其余部分由桥接电阻组成。 一般称为四分之一桥，半桥，双四分之一或斜桥和全桥。

根据不同测量任务，测量点上会使用一个或多个应变片。例如全桥、半桥或四分之一桥等表示，实际上它们是不正确的。事实上，测量电路总是完整的，由应变片和含有应变片的试样以及固定电阻来组成 ;

传感器通常要比实验应力测试有更严格的精度要求。一般来说，传感器在所有四个桥臂上都采用应变片（全桥电路）。

如果需要消除各种干扰，应采用全桥或半桥电路进行应力分析。非常重要的是，不同应力状况是有明显区别的，例如压向或拉向，以及弯曲、剪切或扭转应力等。

下表显示了应变片的几何位置、桥路的类型和桥路系数 B 对额定力、弯矩、扭矩和温度的依赖性。每个例子的小表描述的是每种影响量指定的桥路系数 B。该方程用于计算路输出信号 V_O/V_S 的有效应变。

注意:
假设圆柱轴用于扭矩测量，如13, 14和15。由于对称性的原因，允许在 x 和 y方向弯曲。同样也适用于矩形或矩形截面的杆件。

符号解释：

T	温度
Fn	径向, 额定力
Mb	弯矩
Mbx, Mby	X 和 Y 方向弯矩
Md	扭矩
εs	表观应变
εn	径向，额定应变
εb	弯曲应变
εd	扭矩应变
ε	测量点有效应变
ν	泊松比
	有源应变片
	带温度补偿的应变片
	电阻或应变片