(la videolezione) Nel mondo della misura di grandezze fisiche, il ponte di Wheatstone è uno degli strumenti più eleganti ed efficaci per rilevare variazioni infinitesimali di resistenza. Fondamentale per trasduttori resistivi, come gli estensimetri o i termistori, questo circuito consente misure precise e affidabili.
Un ponte di Wheatstone si realizza con quattro resistori disposti come nella figura che segue, e si dice in equilibrio se la tensione fra i terminali “a” e “b” risulta nulla. Quindi, se risultano uguali i prodotti delle resistenze collegate in direzioni opposte. “R1” x “Rx” deve essere uguale a “R2” x “R3”.
In equilibrio, la tensione tra i nodi centrali è zero. Se il trasduttore varia la sua resistenza (a causa di deformazione, temperatura, ecc.), il ponte si sbilancia.
La tensione tra i nodi centrali è proporzionale alla variazione resistiva e questa è la chiave per misurare la grandezza fisica.
Il dispositivo prende il nome di Charles Wheatstone, che nel 1833 perfezionò lo strumento inventato da Samuel Hunter Christie.
Applicazioni pratiche
Estensimetri per misura di deformazioni meccaniche
Sensori di temperatura basati su RTD (Resistance Temperature Detector)
Celle di carico, dove la variazione di resistenza riflette la forza applicata
Vantaggi
Altissima sensibilità a piccole variazioni
Facilità di compensazione per variazioni termiche (usando estensimetri in configurazioni multiple).
Linearizzazione del segnale e possibilità di amplificazione.
