Ponte de Wheatstone

Vout = Vin × (R3/(R3+R4) − R2/(R1+R2))

Resposta rápida

Esta calculadora resolve Vout = Vin × (R3/(R3+R4) - R2/(R1+R2)) para Vout. Com Tensão de Alimentação 12 V, R1 10 kΩ, R2 22 kΩ, R3 47 kΩ, R4 4.7 kΩ, o resultado é 2.659 V.

Calculadora

Resultado
—

Fórmula

Vout = Vin × (R3/(R3+R4) - R2/(R1+R2))

Descrição

A ponte de Wheatstone é um circuito de medição constituído por quatro resistências numa configuração em losango, alimentado por uma fonte de tensão, com a saída medida entre os pontos médios dos dois ramos divisores de tensão. Quando a ponte está equilibrada (R1/R2 = R3/R4), a tensão de saída é nula. Qualquer desequilíbrio produz uma tensão de saída proporcional à diferença. Isto torna-a extremamente sensível a pequenas variações de resistência, razão pela qual é universalmente usada com extensómetros, células de carga, RTD e outros sensores resistivos. Usa-se tipicamente um amplificador de instrumentação para amplificar a pequena saída da ponte.

Variáveis

  • Vout — Tensão de saída da ponte (V)
  • Vin — Tensão de excitação da ponte (V)
  • R1, R2 — Resistências de um dos braços divisores (Ω)
  • R3, R4 — Resistências do outro braço divisor (Ω)

Notas Práticas

Para máxima sensibilidade, as quatro resistências devem ter valores semelhantes. Uma ponte de um quarto usa um sensor ativo e três resistências fixas. Uma meia ponte usa dois sensores ativos (braços opostos) para o dobro da sensibilidade e compensação de temperatura. Uma ponte completa usa quatro sensores ativos para o quádruplo da sensibilidade e excelente rejeição de temperatura. A excitação da ponte pode ser CA para melhor imunidade ao ruído.

Símbolos e unidades

Símbolo Significado Unidade predefinida Unidades aceitas
Vin Tensão de Alimentação V pV, nV, µV, mV, V, kV
R1 R1 kΩ mΩ, Ω, kΩ, MΩ
R2 R2 kΩ mΩ, Ω, kΩ, MΩ
R3 R3 kΩ mΩ, Ω, kΩ, MΩ
R4 R4 kΩ mΩ, Ω, kΩ, MΩ

Passo a passo

  1. 1. Dados conhecidos: Tensão de Alimentação 12 V, R1 10 kΩ, R2 22 kΩ, R3 47 kΩ, R4 4.7 kΩ
  2. 2. A relação: Vout = Vin × (R3/(R3+R4) - R2/(R1+R2))
  3. 3. Substituir: Vin = 12 V, R1 = 10 kΩ, R2 = 22 kΩ, R3 = 47 kΩ, R4 = 4.7 kΩ
  4. 4. Resultado: Vout = 2.659 V

Grandezas relacionadas com os mesmos dados

  • P = V² / R = 14.4 mW
  • I = V / R = 1.2 mA

Exemplos resolvidos

Faixa mínima

Dados: Tensão de Alimentação 0.33 V, R1 100 Ω, R2 0.22 kΩ, R3 0.47 kΩ, R4 47 Ω

Resultado: Vout = 73.13 mV

Faixa baixa

Dados: Tensão de Alimentação 3.3 V, R1 1 kΩ, R2 2.2 kΩ, R3 4.7 kΩ, R4 0.47 kΩ

Resultado: Vout = 0.7312 V

Típico

Dados: Tensão de Alimentação 12 V, R1 10 kΩ, R2 22 kΩ, R3 47 kΩ, R4 4.7 kΩ

Resultado: Vout = 2.659 V

Faixa alta

Dados: Tensão de Alimentação 0.23 kV, R1 100 kΩ, R2 0.22 MΩ, R3 0.47 MΩ, R4 47 kΩ

Resultado: Vout = 50.97 V

Faixa máxima

Dados: Tensão de Alimentação 2.3 kV, R1 1 MΩ, R2 2.2 MΩ, R3 4.7 MΩ, R4 0.47 MΩ

Resultado: Vout = 0.5097 kV

Como Vout varia com Tensão de Alimentação

Tensão de Alimentação (entrada) Vout (resultado)
1.2 V 0.2659 V
3 V 0.6648 V
6 V 1.33 V
9 V 1.994 V
12 V 2.659 V
18 V 3.989 V
24 V 5.318 V
48 V 10.64 V
84 V 18.61 V
120 V 26.59 V

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Perguntas frequentes

Como se calcula Ponte de Wheatstone?

Use Vout = Vin × (R3/(R3+R4) - R2/(R1+R2)). Com Tensão de Alimentação 12 V, R1 10 kΩ, R2 22 kΩ, R3 47 kΩ, R4 4.7 kΩ, Vout dá 2.659 V.

Qual é a fórmula de Ponte de Wheatstone?

A fórmula é Vout = Vin × (R3/(R3+R4) - R2/(R1+R2)). A ponte de Wheatstone é um circuito de medição constituído por quatro resistências numa configuração em losango, alimentado por uma fonte de tensão, com a saída medida entre os pontos médios dos dois ramos divisores de tensão.

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