单臂电桥（直流单电桥测量电阻）

单臂电桥(DC单桥测量电阻)

桥梁分为DC桥和交流桥。DC电桥分为单桥和双桥，分别测量中等电阻和小电阻。交流电桥可以测量电感、电容或复阻抗。由于电量的测量具有精度高、易于传输和存储的优点，所以工程中的很多非电量，如温度、应力、应变等物理量，通常都是通过传感器转换成电阻和电容的变化，再通过电桥进行测量。本节介绍DC单桥测电阻的原理。

单DC桥的工作原理

单DC电桥也叫惠斯通电桥和惠斯通电桥。原理电路如图1所示。其中，R1、R2、R3、R4组成四个桥臂，A、B、C、D为四个顶点，G为振镜，E为电源。电源接在A、B两点之间，称为电源对角线。在C点和D点之间接一个检流计，叫做检流计的对角线。

图1单桥示意图

当调节几个桥臂的电阻使得检流计支路的电流IA=0等于0时，该桥称为“平衡”，有:i1 = I2，i3 = i4。利用电路理论，我们可以得到:

上面的公式表明，当电桥平衡时，电桥相对桥臂的电阻乘积相等。如果Rl是未知电阻，假设该值是Rx，则可以从R2、R3和R4的值获得测得的电阻Rx的值。

在实际的桥式电路中，调节两个可调电阻R2和R3通常是连在一起的，所以调节R2/R3的比值，一般为10n。R2/R3提供了一个比例，所以R2和R3也被称为“比例臂”。R4的值可以从零开始连续调整。它的数字位数由电桥的精度决定，电桥被称为比较臂。

不平衡DC单桥测量电阻

当图1所示的DC单桥不平衡时，可以通过测量桥上的电流或桥上的电压来测量待测电阻。或者，待测电阻可以连接到一个“电桥”，如图2所示。在这种情况下，电桥应该是不平衡电桥，通过测量电桥上的电流IX或电压可以确定待测电阻Rx。

计算过程如下:去掉图2中的“桥”Rx，剩下的电路是一个以A和B为输出端的二端 *** 。这种双端 *** 的戴维宁等效电路如图3所示。在…之中

图2不平衡DC单桥测量电阻

图3不平衡惠斯通电桥的计算

可以看出，电桥电流Ix和待测电阻Rx是单值函数关系。如果用安培计测量电桥电流，就可以反过来计算出被测电阻的值。这就是不平衡电桥测电阻的原理。