电桥基础 www.analog.eetchina.com 电阻电桥基础：第一部分 摘要：利用电桥电路精确测量电阻及其它模拟量的历史已经很久远。本文讲述电桥电路的基础并演示如何在实际环境中利用电桥电 路进行精确测量，文章详细介绍了电桥电路应用中的一些关键问题，比如噪声、失调电压和失调电压漂移、共模电压以及激励电压， 还介绍了如何连接电桥与高精度模/数转换器(ADC)以及获得最高 ADC 性能的技巧。 概述 惠斯通电桥在电子学发展的早期用来精确测量电阻值，无需精确的电压基准或高阻仪表。实际应用中，电阻电桥很少按照最初的目 的使用，而是广泛用于传感器检测领域。本文分析了电桥电路受欢迎的原因，并讨论在测量电桥输出时的一些关键因素。 注意：本文分两部分，第一部分回顾了基本的电桥架构，并将重点放在低输出信号的电桥电路，比如导线或金属箔应变计。第二部 分，应用笔记 3545介绍使用硅应变仪的高输出信号电桥。 基本的电桥配置 图 1 是基本的惠斯通电桥，图中电桥输出 Vo 是 Vo+和 Vo-之间的差分电压。使用传感器时，随着待测参数的不同，一个或多个 电阻的阻值会发生改变。阻值的改变会引起输出电压的变化，式 1 给出了输出电压 Vo，它是激励电压和电桥所有电阻的函数。 图 1. 基本惠斯通电桥框图 式 1: Vo=Ve(R2/(R1+R2)-R3/(R3+R4)) 式 1 看起来比较复杂，但对于大部分电桥应用可以简化。当 Vo+和 Vo-等于 Ve 的 1/2 时，电桥输出对电阻的改变非常敏感。所 有四个电阻采用同样的标称值 R，可以大大简化上述公式。待测量引起的阻值变化由 R 的增量或 dR 表示。带 dR 项的电阻称为“有 源”电阻。在下面四种情况下，所有电阻……