Ngày nay chúng ta có nên sử dụng cầu Wheatstone?

Để đo máy đo biến dạng, cầu Wheatstone là lựa chọn lịch sử.

Trong một phần tư Wheatstone brigde ( thường (?)), Với bộ khuếch đại trở kháng đầu vào cao và một số điện áp cầu , tỷ lệ giữa điện áp đầu ra của cầu nối với bất kỳ điện trở nào là 1/4, tỷ lệ tương tự trong một bộ chia điện áp giữa điện áp đầu ra wrt bất kỳ điện trở nào, so với tham chiếu điện áp ổn định của .$350 \Omega$$V$$V/2$

Một bộ chia điện áp có tham chiếu điện áp sẽ có nhiễu điện áp khoảng 35,16 nV / rtHz (từ tham chiếu điện áp 35 nV / rtHz cộng với hai điện trở) và cầu Wheatstone có nhiễu điện áp 4,86 ​​nV / rtHz (từ bốn điện trở) , cần đủ (?) cho hầu hết các hệ thống ADC (nghĩa là đối với 24 bit, dải 0-5V: độ phân giải 300nV).

Và một tham chiếu điện áp ( ban đầu lỗi, , AD, ADR4525 ), sẽ ổn định và chính xác (?) Khoảng , hơn một điện trở có độ chính xác ( lỗi, , Vishay, MR100 ), khoảng .$0.02\%$ $2 \ ppm/C^\circ$$4\ ppm/C^\circ$$0.005\%$$2 \ ppm/C^\circ$$8 \ ppm/C^\circ$

Do đó, tại sao phải sử dụng cầu Wheatstone?

Những gì bạn đang thiếu là mục đích chung của việc sử dụng cầu Wheatstone là để cân bằng hai cảm biến. I E. Khi chúng ta sử dụng cầu Wheatstone, chúng ta thường có hai điện trở thay đổi hoặc nguồn hiện tại mà chúng ta muốn cân bằng như thế này;

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Bạn đã đúng khi kết luận rằng nếu chúng ta chỉ có một cảm biến để đo và không phải hai cảm biến mà chúng ta muốn cân bằng thì cầu Wheatstone không phải là cách lý tưởng để làm điều đó.

Vấn đề với việc sử dụng phiên bản tham chiếu điện áp là mạch phụ thuộc vào sự khác biệt giữa hai nguồn điện áp chính xác là V và Vref. Trong cầu Wheatstone, chỉ có một nguồn điện áp và có một số lỗi hủy.

Tham chiếu điện áp chính xác là ồn ào và khó lọc mà không mất độ chính xác. Chúng có độ ổn định lâu dài tốt cho điện áp, nhưng nhiều loại có độ ổn định ngắn hạn kém.

Cầu Wheatstone và các biến thể của nó vẫn được sử dụng rộng rãi trong thiết kế thiết bị đo lường. Có nhiều lỗi đo lường trong thế giới thực không chỉ là nhiễu điện trở và mạch cầu thường giúp ích.