Eine Wheatstone-Brücke ist eine Art elektrischer Schaltung, die als Brückenschaltung bekannt ist und verwendet wird, um den Widerstand eines Schaltungselements zu bestimmen. Dies kann verwendet werden, um den Widerstand verschiedener Komponenten wie Widerstände, Drahtabschnitte und andere elektrische Leiter zu testen. Eine typische Brückenschaltung vom Wheatstone-Typ verwendet vier Widerstände, die in zwei Zweige aufgeteilt sind. Durch Abgleichen eines Zweigs der Schaltung mit einem festen, bekannten Widerstand gegen den mit dem unbekannten Widerstand ist es möglich, den Widerstand des zu prüfenden Bauteils zu berechnen.
Wie viele Erfindungen und Techniken ist auch diese Art von Testschaltung nicht nach der Person benannt, die sie erfunden hat, sondern nach der Person, die sie entwickelt und perfektioniert hat. Es wurde zuerst im frühen 19. Jahrhundert von einem Mann namens Samuel Christie entwickelt, aber es wurde von Sir Charles Wheatstone populär gemacht, unter dessen Namen es heute bekannt ist. Die Prinzipien, nach denen eine Wheatstone-Brückenschaltung arbeitet, und die Verfahren, für die sie verwendet wird, haben sich seit ihrer Erfindung nicht wesentlich geändert, obwohl viele Verfeinerungen und Variationen entwickelt wurden.
In ihrer einfachsten Form besteht eine Wheatstone-Brücke aus einem Stromkreis mit zwei Beinen, einer elektrischen Eingangsquelle mit konstanter Spannung, vier Widerständen, davon zwei mit einem festen, bekannten Widerstand, einer mit einem variablen Widerstand, der überwacht werden kann ändert, und der zu prüfende Widerstand. Ein Spannungsmesser ist ebenfalls erforderlich. Diese Grundkonfiguration ermöglicht es, jedes leitfähige Material zu testen, um seinen Widerstand mit sehr hoher Genauigkeit zu bestimmen.
Die Schaltung soll den eingehenden Strom in zwei Zweige aufteilen, die miteinander überbrückt werden. Jedes Bein hat zwei Widerstandselemente. Ein Widerstand jedes Beins hat einen festen, bekannten Widerstand. An einem Bein ist dieser Widerstand mit einem variablen Widerstand gepaart, und es muss eine Möglichkeit geben, den Widerstand bei seiner Änderung zu überwachen. Auf der anderen Seite wird der Widerstand mit dem bekannten Widerstand mit dem zu prüfenden Bauteil gepaart. Wenn der Strom eingeführt wird, wird der variable Widerstand manipuliert, bis der Spannungsmesser einen Stromfluss von Null registriert, was bedeutet, dass die Widerstände jedes Beins genau identisch sind.
Durch Überprüfung der Widerstandseinstellung des variablen Widerstands ist es dann möglich, den Widerstand des Testbauteils einfach zu berechnen. Es ist möglich, eine Wheatstone-Brücke mit drei Widerständen mit festen Widerständen aufzubauen, solange alle Werte bekannt sind. Die Berechnungen zur Ermittlung des Widerstands des Prüfbauteils sind bei Verwendung einer solchen Wheatstone-Brücke komplexer, aber die Grundprinzipien sind die gleichen.