Два делителя и одна разность

Мост, замечающий малые изменения

Мост Уитстона — четыре резистора, образующие два делителя напряжения; каждый выдаёт долю напряжения питания. Сравнение напряжений их средних точек обнаруживает изменение сопротивления; подстроечный резистор задаёт баланс. Килоом (kΩ) — 1000 ом, милливольт (mV) — тысячная часть вольта.

Открыть интерактивный опыт

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ СТОЛ

Меняй настройки схемы, предсказывай показания и проверяй решение задания. Это учебные модели; допущения объяснены в каждом уроке.

Войди, чтобы сохранять прогресс. Прогресс гостя хранится на этом устройстве.

Открыть лабораторию в полном окне

Почему это работает

Идеальный ненагруженный мост с двумя верхними резисторами по 10 kΩ. Нет нагрузки измерительного усилителя, температурного дрейфа и перевода сопротивления в силу.

Vs — питание, Rs — сопротивление датчика, Rt — подстройки. Vleft = Vs × Rt/(10000 + Rt); Vright = Vs × Rs/(10000 + Rs), сопротивления в омах. Разность = Vright − Vleft; ноль означает баланс, а не отсутствие питания.

Сложность

Собери · Собери
Включи 5 V, датчик и подстройку по 10 kΩ. Получи разность 0 V.
Нужна подсказка?
Vs = 5 V; Rs = Rt = 10 kΩ → 0 V
Исследуй · Измени одну величину
Оставь 5 V и подстройку 10 kΩ; установи датчик 15 kΩ. Получи разность +0.50 V.
Нужна подсказка?
Vs = 5 V; Rs = 15 kΩ; Rt = 10 kΩ → +0.50 V
Реши сам · Реши задачу
При 5 V и датчике 7 kΩ подстрой резистор до модуля разности не выше 5 mV.
Нужна подсказка?
Vs = 5 V; Rs = Rt = 7 kΩ → 0 V

Дополнительные материалы и карточки схем