1.惠斯通电桥
惠斯通电桥（Wheatstone bridge）又称为惠斯登电桥，惠斯同电桥，是一种测量工具 ， 用来精确测量电阻器的电阻值 。电路的拓扑图如下所示：
电路拓扑工作原理如下：
（1）将精密电阻R1和可变电阻R2串联；
（2）将精密电阻R3和待测电阻RX串联；
（3）在R1和R2的中点 ， R3和RX的中点接上检流计；
（4）当检流计的读数为0时，电桥平衡 ， 便可以计算出RX的电阻值；
上面即是惠斯通电桥的工作原理 。从惠斯通电桥的工作原理可以看出，电路的核心思想是用四个电阻来测一个电阻的值 。为了更加方便测量电阻，一般会将电阻的变化量转化为电压的变化，这样也便于后端的信号处理 。
电阻和电压进行转换时，可以用下面的示意图 。
当两桥处于平衡状态时 ， V1-V2=0 。若有一个电阻发生变化，则V1和V2之间的平衡被破坏，输出电压将不为0 。
有了上面这样的想法以后，惠斯通电桥可以理解为通过测量电压的大小来表征所测电阻的阻值 。如果这个电路仅仅是做这种用途，那就太浪费它的功能，现在比较广泛的应用是基于惠斯通电桥的传感器 。
惠斯通电桥传感器会将外界的物理量转化为成电阻的变化，而测量电阻直接使用电信号就能表示，因此外界的物理量比如压力的大小，形变的程度，扭矩的大小就和电信号对应起来了 。
下面这些场景就能看到惠斯通电桥的身影 。
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2. 惠斯通电桥的分类
根据前面的介绍，惠斯通电桥有4个电阻，且其中一个电阻未知并且电阻的变化和外界物理量的变化有关 。在设计原理上，根据电阻变化的数量，又将惠斯通电桥分为单臂式，双臂式和全桥式 。下面将分别推导三种电桥的数学关系式 。
2.1 单臂式
单臂式惠斯通电桥意味着只有一个电阻发生变化，如下图中的R1 ， 而其他三个电阻保持不变 。如下所示 。
同理可求V2，且上述电桥还满足R1=R2 ， R3=R4必须成立 。
如果在设计时有
则输出电压的关系式可以化简为：
即输出电压大小和电源电压以及电阻R1的变化量有关 。设计电路时使用确定的VCC给系统供电，那么输出电压只与电阻R1和其变化量有关 。
2.2 双臂式
双桥臂意味着有两个电阻发生变化，类似于半桥 。
双桥臂的电阻和单臂式的电阻一样，必须满足R1=R2，R3=R4，且在变化的两个电阻R1和R2中，还需要满足它们的变化量呈现负相关 。即满足：
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