金属电阻应变片应用于力学测量时,需要和电桥电路一起使用;由于应变片电桥电路的输出信号微弱,采用直流放大器又容易产生零点漂移现象,故多采用交流放大器对信号进行放大处理,所以应变片电桥电路一般都采用交流电供电,组成交流电桥。根据读数方法的不同,电桥又分为平衡电桥和不平衡电桥两种。平衡电桥仅适合测量静态参数,而不平衡电桥则适合测量动态参数。
由于直流电桥和交流电桥在工作原埋上相似,为了方便起见,下面仅就直流不平衡电桥进行介绍。
图所示电路是输出端接放大器的直流不平衡电桥的电路。第一桥臂接电阻应变片R1,其他三个桥臂接固定电阻。当应变片R1末发生应变时,由于没有阻值变化,电桥维持初始平衡条件的R1.R4=R2.R3,因而输出为零,即
UOUT=A(Rl.R4一R2.R3)=0
当应变片产生应变时,应变片产生△R1的电阻变化,电桥处于不平衡状态,此时
假设,并考虑到电桥初始平衡条件,省略去分母中的微量,则上式可写成为
从式中可以看出,输出电压正比于应变片发生应变时产生的电阻变化量A们。