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中心議題：

• 探究信號鏈基礎知識之橋接技術

解決方案：

• 利用橋接的傳統方法
• 利用Wheatstone 橋接的原理
   

測量現實世界現象的許多傳感器都以改變電阻的形式表現其輸出：熱敏電阻為溫度敏感型電阻，應變計隨作用力而改變電阻大小，諸如此類。系統設計人員面對的挑戰是如何精確地測量電阻。



圖 1 顯示的是您如何使用一個分壓器測量電阻。VE 表示激發電壓。RG 值為：

就大多數傳感器而言，如果 R1 和 RG 的值大約相等，則該電路往往會產生非常小的電壓變化，且具有較大的失調電壓。當失調量未知時，要進行測量非常困難且關系也為非線性。增加一個分壓器并差分測量輸出可以消除大失調量，請見圖 2。


該電路的輸出電壓為：

其假設，靜止 RG 約等于 R1，同時所有 R1 均非常近似。橋接傳感器幾乎總是以這種方法來構建。請注意，關系仍為非線性。
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圖 3 所示的電路與圖 2 所示的電路具有相同的電氣特性。這就是繪制橋接傳感器的常見方法。請注意，圖 2-3 所示橋接并非真的與您在學校所學的惠斯通橋接相同。

圖 4 所示的惠斯通橋接是一款我們所熟悉的電路，主要用于高精度地測量電阻。1833 年， Hunter Christie 發明了這種電路，隨后 Charles Wheatstone 對其進行了研究，并做了廣泛的分析，Wheatstone 橋接便因此得名。Wheatstone 還首次運用獨特的鉆石形風格繪制這種電路，并一直沿用至今。
Wheatstone 橋接的原理是：如果交叉分支的三個電阻和電流均已知，則可計算得到第四個電阻。使用一個高靈敏度電流計，可以非常精確地探測到零電流，因此能夠非常精確地實施測量。所以，當電流為零時，橋接獲得平衡，而第四個電阻與其他三個電阻相等——但只有在這三個電阻都相等的條件下，如圖 2-3 所示。

當前，大多數人都測量電壓差分而非電流，與圖 2-3 所示情況類似。

總結

本文通過對信號鏈基礎知識之橋接的探究，我們學會了一定的橋接知識。測量技術對于我們的工程研究是十分重要的，只有通過精確的測量我們才能把要設計的項目往一個正確的方向發展，所以通過本文我們學會了一定的測量技巧和方法。