电阻传感器测量电路--直流电桥

电桥测量线路是把电阻变化转换成电流或电压变化的线路。不仅电阻应变式传感器，而且其他电阻传感器也常常利用它进行这种变换，以便进一步进行放大或记录。如果电桥线路采用直流电源作为驱动电源，则称其为直流电桥。

1．直流电桥的特性方程

惠斯顿电桥。R1是测量臂，R2、R3、R4是已知数值的固定电阻构成的臂。在测量某一生理量之前可以调整R2R3R4的数值，使电桥的输出端c、d之间的电位差为零，若在f、d之间接入检流计，检流计中无电流通过，此时电桥达到平衡状态。可以根据R2、R3、R4的调节值读出（或计算出）测量臂的阻值大小，这种电桥可称之为平衡电桥。生物医学仪器中的测量电桥一般都是不平衡电桥，无生理信息输入时电桥保持平衡状态，有信息输入时电桥将失去平衡，对角线c、d之间就产生电位差，检流计将随着输入信息量的变化而偏转，由此可记录或指示输出量的变化。

2．直流电桥的灵敏度

灵敏度是电桥测量技术的一个重要指标，电桥的灵敏度可以用电桥测量臂的单位相对变化量引出输出端电压或电流的变化来表示电桥的电压灵敏度和电流灵敏度。

3直流电桥的各种补偿

直流电桥的各种补偿作用，对于很多生物医学测量仪器的性能有较大的影响，有很多仪器如果不进行电桥的补偿则其技术性能很差，甚至根本不能用于测量，但经过补偿后可以大大改善其性能。所以这一技术在实际应用中得到了足够的重视。直流电桥的补偿大体上分为下列几个方面。

（1)直流电桥的零位补偿：在实际操作仪器时，总希望仪器在没有输入信号的状态下具有尽可能小的输出信号，通常将此输出信号称为零位输出。

(2)直流电桥的温漂补偿：温度漂移对于电桥长时间连续测量影响较大，温度漂移的补偿是一项难度较大的工作。温度漂移产生的原因与电桥元件的温度系数不一致，环境温度的变化，结构零件（如传感器壳体等）的热膨胀系数不一致，焊点及引出线的电阻值不对称或不稳定等都有关系。

直流电桥的元件通过精选，使其阻值和温度系数尽可能一致，组装电桥时，尽量保证电桥的布置和连接线对称并保持焊点的一致性，这样就可利用电桥各桥臂的对称性，在电路中抵消一部分温度漂移，即达到一定的自补偿效果。但对于精密测量来说，仅仅如此是不够的，还必须采取专门的补偿措施。

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