Mạch cầu cảm biến cú thể chứa một, hai, bốn tem điện trở hoặc nhiều hơn tuỳ thuộc vào độ lớn của lực cần đo, độ chớnh xỏc mong muốn và ảnh hưởng của cỏc tỏc động bờn ngoài.
Chiều biến dạng của cỏc tem phụ thuộc vào kết cấu của phần tử biến dạng và vị trớ dỏn tem. Cỏc tem biến dạng của cảm biến được sắp xếp trờn phần tử biến dạng, trong đú bốn tem điện trở vừa đúng vai trũ là tem đo vừa cú tỏc dụng tự bự trừ nhiệt. (hỡnh 3.12)
Trong mạch cầu này, cỏc tem đó được chọn là đồng nhất nờn: R1 = R2 = R3 = R4 = Rg, trong đú, Rg là giỏ trị điện trở của tem [1].
Hỡnh 3.12.Mạch cầu điện trở với 4 tem vừa đo vừa tự bự trừ nhiệt
N° ° U° ° ra° ° U° ° 2° ° R° ° 4° ° R° ° R° °3° ° 1° ° R° °
Nếu như điều kiện lý tưởng của cầu được thoả món R1.R3 = R2.R4, nghĩa là điện ỏp ra của cầu bằng khụng (Ura = 0). Chờnh lệch điện ỏp ra của cầu ∆Ura cú thể viết
theo biểu thức sau:
( R R R R )( n) R U U g g g g g ra ra = ∆ −∆ +∆ −∆ − ∆ 1 4 1 2 3 4 [1] (3.1)
Trong đú (1 - n) là hệ số phi tuyến, với n là số phi tuyến. Trong thực tế giỏ trị này cú thể rất bộ song nú vẫn luụn tồn tại, do đú gõy khú khăn trong việc thao tỏc căn chỉnh cầu. Tuy nhiờn, bằng những giải phỏp thực nghiệm ta cú thể khống chế cầu cảm biến làm việc ở những đoạn tuyến tớnh mong muốn.
Khi cú lực Py tỏc động vào phần tử biến dạng chịu uốn (đồng thời cũng chớnh là thõn cảm biến), cỏc điện trở tem R2, R4 tăng cũn R1, R3 giảm. Điện ỏp là lực tỏc dụng vào phần tử biến dạng Ura = Ky.Py, trong đú Py là lực tỏc dụng vào phần tử biến dạng theo phương Y, Ky là hệ số tỷ lệ. Hệ số tỷ lệ Ky phụ thuộc vào điện ỏp nuụi cảm biến, độ nhạy của tem điện trở và kết cấu phần tử biến dạng.
Khi cú lực Pz tỏc động vào cảm biến, trờn mạch cầu cảm biến đo lực Pz cũng xảy ra hiện tượng tương tự như trường hợp Py tỏc động.
Cỏc vị trớ dỏn tem trờn phần tử biến dạng được thể hiện trờn hỡnh 3.14. Tất cả cỏc tem điện trở được dỏn trờn 2 phần tử biến dạng sao cho cỏc tem biến dạng dương (+) được dỏn cựng một phớa và cỏc tem biến dạng õm (-) được dỏn ở phớa đối diện qua tõm của phần tử biến dạng chịu uốn.
Hỡnh 3.13.Vị trớ dỏn tem trờn thõn cảm biến R° ° R° ° R° ° R° ° 1° ° 2° ° 3° ° 4° °