Calculadora de puente de Wheatstone

La sensibilidad del puente depende del elemento sensor y de la electrónica de detección. Un puente de Wheatstone completo con un puente de galga extensiométrica de 350 Ω excitado a 10 V produce aproximadamente 10-30 mV a fondo de escala, lo que representa cambios de resistencia de aproximadamente el 0.1-0.3%. Con un ADC de 24 bits y un amplificador de instrumentación de precisión, se pueden resolver cambios de resistencia inferiores al 0.001%, correspondientes a microdeformaciones o a cambios de temperatura de milikelvin. En los instrumentos de puente de Wheatstone de laboratorio con detección por galvanómetro, el punto de cero se puede ajustar con precisión de miliohmios usando cajas de resistencias de décadas como brazo ajustable.

La excitación en CC es más simple y es la estándar para la mayoría de las aplicaciones de sensores resistivos, incluidas las galgas extensiométricas, los RTD y los termistores. La excitación en CA es necesaria para los puentes que incluyen condensadores o inductores, como los puentes de impedancia para la medición de componentes. La excitación en CA a 50-100 Hz también evita los efectos galvánicos en las interfaces electrodo-electrolito en aplicaciones de detección electroquímica, donde la corriente continua provocaría electrólisis y cambiaría las propiedades del electrodo. Algunos puentes de resistencia de precisión usan excitación en CA incluso para elementos puramente resistivos para aprovechar las técnicas de detección con amplificador lock-in que rechazan el ruido fuera de un ancho de banda estrecho en torno a la frecuencia de excitación, mejorando enormemente la sensibilidad.

En el equilibrio el detector marca cero, y la condición de equilibrio R1/R2 = R3/Rx solo implica relaciones entre resistencias, no la tensión de alimentación. Duplicar la alimentación duplica por igual la corriente en ambas mitades del puente, por lo que las dos tensiones de brazo siguen igualadas y el cero no cambia. Esto convierte al puente de Wheatstone en una medición de pura relación, inmune a la deriva de la tensión de alimentación, una de las razones por las que dominó la medición de resistencia de precisión durante más de 150 años. No obstante, la tensión de alimentación sí importa para la sensibilidad: una tensión de excitación mayor produce una señal de salida mayor para un pequeño desequilibrio dado, mejorando la resolución hasta el punto en que el autocalentamiento de las resistencias se vuelve un problema.