Whetsteinbrücke - Rechner

Die Whetsteinbrücke ist ein sehr nützlicher Schaltkreis. Wenn die Brücke vollständig ausgeglichen ist, wenn die Widerstände auf der rechten Seite identisch zu den Widerständen auf der linken Seite sind (R1 = R3 und R2 = Rx), ist die Spannung über der Brücke null. Mit einer kleinen Änderung des Widerstands an einem der Widerstände wird die Brücke unausgeglichen und eine Spannungsdifferenz tritt auf. Whetsteinbrücken werden in allen Arten von Sensoreinrichtungen wie Dehnungsmesstreibern, Drucksensoren usw. verwendet.

Ein Differenzverstärker kann verwendet werden, um das Gleichmodussignal zu extrahieren, während alle Gleichmodus - Störungen unterdrückt werden. Dadurch können sehr kleine Signale und Änderungen aus der Brücke extrahiert werden, da Gleichmodus - Störungen leicht unterdrückt werden.

Siehe unseren Standard - Widerstandrechner für einen realen Widerstandswert.

Gleichungen:

Die Brückenspannung wird wie folgt berechnet:

V_B= V_in*[Rx/(R3+Rx)-R2/(R1+R2)]

Wenn R3 = R1 und Rx = R2 + delta, dann

V_B= V_in*[(R2+delta)/(R1+R2+delta)-R2/(R1+R2)]

Wenn wir nun annehmen, dass delta viel kleiner als R1 + R2 ist, dann

V_B= ~ V_in*[delta/(R1+R2)]

Wir können also sehen, dass die Brückenspannung ungefähr proportional zur Fehler - Differenz delta, dividiert durch die Summe der Widerstände auf einer Seite, ist.

Gegeben die Brückenspannung können wir den Wert eines unbekannten Widerstands berechnen.

(R1+R2)*(R3+Rx)*V_B/V_in= Rx*(R1+R2)+ R2*(R3+Rx)

Rx*(R1+R2)*V_B/V_in + R3* (R1+R2)V_B/V_in= Rx*R1+Rx*R2 - R2*R3- Rx*R2

Rx*R1 - Rx*(R1+R2)*V_B/V_in= R2*R3 + R3* (R1+R2)V_B/V_in

Rx = (R2*R3 + R3* (R1+R2)V_B/V_in)/ (R1- (R1+R2)*V_B/V_in)