什么是直流电桥？直流电桥有何用处

直流电桥
图3 -1所示出直流电桥的基本结构形式，其中电阻R，、R2、R3、R。组成电桥的四个桥臂，在电桥的一条对角线两端n和c接人直流电源巳作为电桥的激励电源。而夜电桥的另一对角线两端6和d上输出电压值e。，该输出可直接用于驱动指示仪表，也可接人后续放大电路。
    作为测量电路的直流电桥其工作原理是利用四个挢臂中的一个或数个的阻值变化而引起电桥输出电压的变化，因此桥臂可采用电阻式敏感元件组成并接入测量系统。
直流电桥，当输出端后接输入阻抗较大的仪表或放大电路时，可视为开路，其输出电流为零，由此可得输出电压式(3 -2)即为直流电桥的平衡公式。由式可知，公式中四个电阻的任何一个或数个阻值发生变化而使电桥的平衡不成立时，均可引起电桥输出电压的变化，因此适当选取各桥臂电阻值，可使输出电压仅与被测量引起的电阻值变化有关。常用的电桥连接形式有半桥单臂、半桥双臂和全挢连接，如图
3 -2所示。图3-2示出半桥单臂连接形式，在工作时仅有一个桥臂电阻值随被测量变化，设该电阻为R．，其变化量为AR，则由式(3-2)可得：实践中常设相邻桥臂的阻值相等，亦即可见电桥输出‰与激励电压e，成正比，且在e，和Ro固定条件下，与变化桥臂的阻值变化量成单调线性变化关系。图3 -2(b)为半桥双臂连接形式，工作时有两个桥臂（一般为相邻桥臂）随被测量变化，同样条件尺，=R：=R。，R，=R。= Ro，又若Ro =R。下，可得电桥输出电压：
从以上可看出桥臂阻值变化对输出电压的影响规律：
 (1)相邻两桥臂电阻的变化所产生的输出电压为该两桥臂各阻值变化产生的输出电压之差；
 (2)相对两桥臂电阻的变化所产生的输出电压为该两桥臂各阻值变化产生的输出电压之和。
直流电桥的优点是采用直流电源做激励电源，而直流电源稳定性高。电桥的输出e。是直流量，可用直流仪表测量，精度高。电桥与后接仪表间的连接导线不会形成分布参数，因此对导线连接的方式要求较低。另外，电桥的平衡电路简单，仅需对纯电阻的桥臂调整即可。图3 -3示出直流电桥平衡调节的几种配置方式。可以看出，无论是串联、并联、差动的还是非差动的，实质都是调节桥臂的电阻值来达到电桥的平衡，实现起来比较容易。直流电桥的缺点是易引人工频干扰，由于输出为直流量，故需对其做直流放大，而直流放大器一般都比较复杂，易受零漂和接地电位的影响。因此直流电桥适合于静态量的测量。