非平衡电桥（Unbalanced Wheatstone Bridge）是相对于平衡电桥而言的一种测量电路。其核心工作原理在于利用电阻变化引起的桥路输出电压变化来测量物理量（如温度、压力、应变、位移等）。以下是其原理简述：
1. 基本结构：
由四个电阻（R₁, R₂, R₃, R₄）构成一个四边形（桥臂）。
一个稳定的直流电压源（Vin）或电流源连接在桥路的一对对角顶点（通常称为电源端）上。
另一对对角顶点（通常称为输出端或检测端）连接一个电压表或高输入阻抗的放大器，用以测量输出电压（Vout）或信号（ΔV）。
2. 平衡状态（参考点）：
当四个电阻满足关系式 R₁/R₂ = R₃/R₄（或 R₁·R₄ = R₂·R₃）时，电桥处于平衡状态。
输出端两点之间的电位差为零（Vout = 0），没有电流流过输出回路。
3. 非平衡状态（工作原理）：
核心： 当被测物理量（如温度、压力）发生变化时，会导致其中一个（或多个）桥臂电阻（称为敏感电阻或传感元件，通常标记为 Rₓ，例如 R₁）的阻值发生改变（ΔRₓ）。
打破平衡： 电阻的变化破坏了原有的平衡条件（R₁/R₂ ≠ R₃/R₄）。结果导致输出端两点之间的电位不再相等，产生了电位差。
输出电压： 这个电位差就是非平衡电桥的输出电压（Vout 或 ΔV）。其大小和极性取决于电阻变化的量（ΔRₓ）以及电桥的初始配置。
计算公式（近似）： 对于常见的单臂工作（仅一个电阻 Rₓ 变化）电桥，当初始处于平衡状态且 ΔRₓ << Rₓ 时（小变化量），输出电压可近似表示为：
`V_out ≈ (V_in ΔRₓ) / (4 Rₜ)`
`V_in`：桥路激励电压
`ΔRₓ`：敏感电阻的变化量
`Rₜ`：敏感电阻的标称值（初始平衡状态时的阻值）
这表明在小变化范围内，输出电压 `V_out` 近似与敏感电阻的变化量 `ΔRₓ` 成正比。
4. 测量与应用：
输出电压 `V_out` （或信号 ΔV）被电压表、仪表放大器或数据采集系统测量。
通过校准（建立输出电压与被测物理量之间的关系），就可以精确地知道引起电阻变化的物理量（如温度变化 ΔT、压力变化 ΔP、应变 ε）的大小。
优点：
灵敏度高，能检测微小的电阻变化。
输出电压信号易于放大和处理，便于实现数字化和自动化测量。
结构相对简单。
可以设计成温度补偿形式（如使用半桥或全桥），减少环境温度变化带来的误差。
常用三线制连接方式，减少引线电阻的影响。
非平衡电桥利用传感元件（敏感电阻）的阻值随被测物理量变化的特性，破坏惠斯通电桥的初始平衡状态，从而在输出端产生一个与敏感电阻变化量（进而与被测物理量）相关的电压信号。通过测量这个输出电压，就能间接、精确地测量出引起电阻变化的物理量。它是电阻式传感器（如热电阻 RTD、应变片）最常见的信号调理电路之一。
关键点提炼： 电阻变化 → 打破平衡 → 产生输出电压 → 输出电压反映电阻变化量 → 电阻变化量反映被测物理量。
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