휘트스톤 브리지 계산기

휘트스톤 브리지는 매우 유용한 회로입니다. 브리지가 완전히 평형 상태일 때 (R1=R3, R2=Rx), 브리지 양단의 전압은 0이 됩니다. 그러나 저항 중 하나에 작은 변화가 생기면 평형이 깨지고 전압 차이가 발생합니다. 휘트스톤 브리지는 스트레인 게이지, 압력 게이지 등 다양한 센서 장치에 사용됩니다.

차동 증폭기를 사용하면 공통 모드 노이즈를 제거하면서 신호를 추출할 수 있습니다. 그 결과 브리지에서 매우 작은 신호와 변화도 추출할 수 있습니다.

실제 저항값 계산은 표준 저항 계산기를 참조하세요.

계산 공식:

브리지 전압은 다음과 같이 계산됩니다:

V_B= V_in×[Rx/(R3+Rx)-R2/(R1+R2)]

R3=R1이고 Rx= R2+Δ이면

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

Δ가 R1+R2보다 매우 작다고 가정하면

V_B≈ V_in×[Δ/(R1+R2)]

따라서 브리지 전압은 오차 Δ에 비례하고 한쪽 저항값의 합으로 나눈 값과 비슷합니다.

브리지 전압을 알면 미지의 저항값을 계산할 수 있습니다.

(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)