휘트스톤 브리지 계산기
저항 네 개의 브리지 출력 전압과 평형 조건을 구합니다. 스트레인게이지 1/4·1/2·전 브리지의 감도가 왜 1 대 2 대 4인지도 함께 봅니다.
출력 전압
-119.0476mV
평형이 되려면 R4가 100Ω이어야 합니다
계산 방법
- 1저항 브리지를 볼지 스트레인게이지를 볼지 고릅니다.
- 2네 저항과 공급 전압을 넣으면 출력 전압과 평형 조건이 나옵니다.
- 3스트레인게이지에서는 변형률과 게이지율을 넣습니다.
- 4브리지 구성을 바꾸면 감도가 어떻게 달라지는지 봅니다.
자주 묻는 질문
R1/R2 = R3/R4입니다. 이때 출력 전압이 0이 되며, 미지 저항은 Rx = R2·R3/R1로 구합니다.
평형 조건에 전원 전압이 들어가지 않기 때문입니다. 전원이 흔들려도 평형점이 움직이지 않으므로, 전압계의 절대 정확도가 아니라 "0인지 아닌지"만 판별하면 됩니다.
Vout = Vin × (R2/(R1+R2) − R4/(R3+R4))입니다. 두 가지의 가운데 점 전압 차이이며, 평형에서 벗어난 만큼 전원 전압에 비례해 커집니다.
저항 변화가 너무 작기 때문입니다. 게이지율 2인 게이지가 1000μst를 받으면 저항이 0.2%밖에 안 변하는데, 350Ω 기준 0.7Ω입니다. 저항계로 이 정도를 재는 것보다 브리지 출력 몇 mV를 재는 쪽이 훨씬 쉽습니다.
쓰는 게이지 수와 감도가 다릅니다. 1/4는 GF·ε/4, 1/2는 GF·ε/2, 전 브리지는 GF·ε로 정확히 1 대 2 대 4입니다. 전 브리지는 네 팔을 다 게이지로 쓰되 인장과 압축을 엇갈리게 놓아 변화가 서로 더해지게 합니다.
힘을 안 받는 더미 게이지를 같은 온도의 이웃 팔에 붙입니다. 두 변화가 같은 방향으로 일어나 출력에서 지워집니다. 1/2·전 브리지가 온도에 강한 이유이며, 1/4 브리지는 따로 보상해야 합니다.
알아두면 좋은 점
- 출력은 전압계가 전류를 거의 안 끌어가는 개방 출력으로 계산했습니다.
- 실제로는 리드선 저항, 접촉 저항, 자기가열이 더해집니다.
- 게이지율은 금속 포일 기준 2.0 안팎이며 반도체 게이지는 100을 넘기도 합니다.
- 스트레인게이지 계산은 변형이 게이지 축 방향으로만 일어난다고 봅니다.
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마지막 검증: 2026년 8월 31일 · 결과는 참고용 추정치입니다.