這是小米的體重秤

圖1

如圖1中4個邊角里面是什么呢？我們拆開看看

圖2

圖3

只見里面是有塊異形的金屬片，這個到底是什么東西呢？

沒錯，就是稱重傳感器

也叫應(yīng)變片。

應(yīng)變片字面的意思就是受到應(yīng)力而變化的傳感器。

如上圖所示是傳感器的內(nèi)部。

什么是電橋？先看圖

圖4

圖5

我們把圖4轉(zhuǎn)換成圖5所示就好理解很多，5個電阻構(gòu)成一個形狀和右邊的H一樣，像一座橋，這里就引入一個概念就叫電橋，也叫惠斯通電橋。

從圖1我們可以知道小米體重秤有4片應(yīng)變片，那他是怎么把4片應(yīng)變片合并在一起使用的呢？

接線如下圖7所示：

圖6

圖6中我們先不管HX711(ADC芯片)，這里暫時不展開ADC芯片的講解。

我們重點看電橋的原理，我們再看下面這個圖7

圖7

假設(shè)R1=R2=R3=R4=1K（同理R1/R2=R3/R4），那很顯然流過R1,R3和流過R2,R4的電流是一樣的，也就是Ia=Ib。

根據(jù)電阻分壓的原理，R5兩端的電壓均為2.5V，那R5兩端不存在電位差，那流過R5的電流就為0。這個時候整個電路就可以達(dá)到一個平衡的狀態(tài)了。

那假如R4是一個可變的電阻（Rx）呢？（就是應(yīng)變片，受到壓力阻值就會變化的），如下圖8所示

圖8

由于R4的阻值是可變的，所以在R4有變化的時候，Ib≠Ia，同理，

流過R5的電流I5也不為0，因為R5兩端的電壓已經(jīng)不相等了，存在了電位差。那此時電路就處在一個非平衡狀態(tài)了。

通過這種非平衡的狀態(tài)，我們就可以推算出Rx變化的量了，從而換算出想要的結(jié)果。

那這種“非平衡的狀態(tài)”能利用在什么地方？

除了我們上面所說的體重秤之外，還可以用在溫度采集電路上。如下圖所示：

最后，看一下小米體重秤內(nèi)部圖吧