ホイートストンブリッジ計算機

ホイートストンブリッジは非常に有用な回路です.ブリッジが完全に平衡状態にある場合(R1=R3\R2=Rx)\ ブリッジ両端の電圧はゼロになります.しかし\抵抗値がわずかに変化するとブリッジは不平衡になり\ 電位差が生じます.ホイートストンブリッジはひずみゲージや圧力ゲージなど\様々なセンサーに使用されています.

差動増幅器を使用することで\同相ノイズを除去しながら信号を抽出できます.このため\非常に小さな信号変化も検出可能です.

実際の抵抗値については標準抵抗計算機をご覧ください.

計算式:

ブリッジ電圧は以下の式で計算されます:

V_B= V_in×[Rx/(R3+Rx)-R2/(R1+R2)]

R3=R1\Rx= R2+Δの場合:

V_B= V_in×[(R2+Δ)/(R1+R2+Δ)-R2/(R1+R2)]

ΔがR1+R2に比べて十分小さいと仮定すると:

V_B≈ V_in×[Δ/(R1+R2)]

ブリッジ電圧は誤差Δに比例し\片側の抵抗和で除算されることがわかります.

ブリッジ電圧から未知の抵抗値を計算できます.

(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)