ホイートストンブリッジ



ホイートストンブリッジ

電子秤のような電子測定機器は、センサー材料の抵抗変化を検出して、測定します。測定機器の感度を高めるためには、微細な抵抗値の変化を精密に測定する必要があります。
このとき、主に使用される回路であって、「ホイートストンブリッジ(Wheatstone Bridge)」回路があります。ホイートストンブリッジ回路は、抵抗4個を用いて構成します。
センサーとして使用するときは、4つの抵抗のうちの1つの抵抗をセンサー材料に変えて、センサ材料との間の電位差を測定します。

ホイートストンブリッジ回路は、抵抗値の微妙な変化については、出力電圧「VG」が大きく変わるので、抵抗値を高精度に測定することができます。

\[ V_{ G }={ V }_{ 0 }(\frac { { R }_{ 3 } }{ { R }_{ 1 }+{ R }_{ 3 } } -\frac { { R }_{ 4 } }{ { R }_{ 2 }+{ R }_{ 4 } } ) \]

ホイートストンブリッジの平衡条件

検流計「G」の両端にかかる電圧「VG」が「0」になると、平衡とします。平衡になる条件は、次のとおりです。

R1 × R4 = R2 × R3

4つの抵抗のうちのどれ1つの抵抗値を知らないときは、上記の式を利用すれば、簡単に計算出すことができます。