单臂工作：电桥中只有一个臂接入被测量，其它三个臂采用固定电阻；双臂工作：如果电桥两个臂接入被测量，另两个为固定电阻就称为双臂工作电桥，又称为半桥形式；全桥方式：如果四个桥臂都接入被测量则称为全桥形式。

电桥的输出方式有电流型和电压型两种，主要根据负载情况而定。

1）电流输出型

当电桥的输出信号较大，输出端又接入电阻值较小的负载如检流计或光线示波器进行测量时，电桥将以电流形式输出，负载电阻为Rg可以得

所以电桥输出端的开路电压UAB为

应用有源-----端口网络定理，电流输出电桥可以简化成电路。E'相当于电桥输出端开路电压Uab，R'为网络的入端电阻

可以知道。流过负载Rg的电流为 (1-4-3)

当Ig =0时，电桥平衡。故电桥平衡条件为

R1R3=R2R4或

当电桥负载电阻Rg等于电桥输出电阻时，即阻抗匹配时，有

这时电桥输出功率最大，电桥输出电流为

(1-4-4)

输出电压为

(1-4-5)

当桥臂R1为与被测量有关的可变电阻，且有电阻增量ΔR时，略去分母中的ΔR项则对于输出对称电桥, R1=R2=R,R3=R4=R

对于电源对称电桥，R1=R4=R,R2=R3=R'≠R

对于等臂电桥，R1=R2=R3=R4=R

由以上结果可以看出，三种形式的电桥，当ΔR<

当电桥输出端接有放大器时，由于放大器的输入阻抗很高，所以可以认为电桥的负载电阻为无穷大，这时电桥以电压的形式输出。输出电压即为电桥输出端的开路电压，其表达式为 (1-4-6)

设电桥为单臂工作状态，即R1为应变片，其余桥臂均为固定电阻。当R1感受被测量产生电阻增量ΔR1时，由初始平衡条件R1R3=R2R4得 ，代入式（1-4-6），则电桥由于ΔR1产生不平衡引起的输出电压为

(1-4-7)

对于输出对称电桥，此时R1=R2=R,R3=R4=R"para" label-module="para">

(1-4-8)

对于电源对称电桥，R1=R4=R,R2=R3=R'≠R。当R1臂产生电阻增量ΔR1=ΔR时，由式（1-4-7）得

(1-4-9)

对于等臂电桥R1=R2=R3=R4=R ，当R1的电阻增量ΔR1=ΔR时，由式（1-4-7）可得输出电压为

(1-4-10)

由上面三种结果可以看出，当桥臂应变片的电阻发生变化时，电桥的输出电压也随着变化。当ΔR《R时，电桥的输出电压与应变成线性关系。还可以看出在桥臂电阻产生相同变化的情况下，等臂电桥以及输出对称电桥的输出电压要比电源对称电桥的输出电压大，即它们的灵敏度要高。因此在使用中多采用等臂电桥或输出对称电桥。

在实际使用中为了进一步提高灵敏度，常采用等臂电桥，四个被测信号接成两个差动对称的全桥工作形式。

可见R1=R ΔR,R2=R-ΔR,R3=R δR,R4=R-ΔR ，将上述条件代入式(1-4-6)得

由式看出，由于充分利用了双差动作用，它的输出电压为单臂工作时的4倍，所以大大提高了测量的灵敏度。

如图1所示为最常用的电阻电桥，有四个电阻组成桥臂，一个对角接电源，另一个作为输出。

电桥各臂的电阻分别为R1、R2、R3、R4，U为电桥的直流电源电压。当四臂电阻R1=R2=R3=R4=R时，称为等臂电桥；当R1=R2=R,R3=R4=R'≠R时，称为输出对称电桥；

当R1=R4=R，R2= R3=R'≠R时，称为电源对称电桥。

上篇 传感器常用电路

第1章 电桥电路

1．1直流电桥电路

1．1．1直流电桥电路的形式

1．1．2应变片组桥

1．1．3实用直流电桥电路

1．2交流电桥电路

1．2．1交流阻抗电桥

1．2．2电容传感器交流电桥

1．2．3带相敏整流的交流电桥

1．2．4双T二极管交流电桥

1．2．5交流电桥的测量系统

1．3变压器电桥电路”

1．3．1变压器电桥的基本原理

1．3．2变比电桥的工作原理

1．3．3叫35型变比电桥

1．4紧耦合电桥电路

1．5其他电桥电路

1．5．1相位电桥

1．5．2晶体管电桥

1．6电桥的测量线路

1．6．1不平衡状态下工作的电桥测量线路

1．6．2平衡状态下工作的电桥测量线路

1．7 电桥电路的应用举例

第2章 放大电路

第3章 功率驱动电路

第4章 二极管及相敏电路

中篇 传感器用开关电路、电源电路、接口电路及信号电路

第5章 开关电路

第6章 电源电路

第7章 接口电路

第8章 信号转换电路

下篇 传感器用集成、抗扰、信号处理电路

第9章 专用集成电路

第10章 抗抗干扰电路

第11章 滤波器电路

第12章 特种信号检测电路

第13章 非线性特性线性化电路

第14章 其他电路

参考文献