Ponte de Wheatsone
Curso Sensores e Transdutores, Graduação em Engenharias,
Universidade de Brasília – Campus Gama, Brasília-DF, Brasil.
RESUMO: Muitos sensores usados em instrumentos de medidas apresentam a configuração em ponte. É o caso dos sensores de temperatura e pressão que consistem em pontes de Wheatstone, as quais são desequilibradas em função da grandeza que está sendo medida. Estes sensores possuem, portanto, duas saídas que devem ser aplicadas a amplificadores operacionais de modo a fornecerem uma tensão ou corrente proporcional ao valor da grandeza medida. Não basta, entretanto, fazer a ligação a um amplificador operacional para se ter o desempenho desejado para o circuito. As pontes de medida são bastante antigas. Aproximadamente em 1830, Charles Wheatstone criou a configuração que hoje recebe seu nome.
Palavras-chaves: Sensores, Ponte de Wheatstone, Charles Wheatstone.
INTRODUÇÃO TEÓRICA A Ponte de Wheatstone tradicional é um arranjo de resistores que não pode ser transformado em um resistor equivalente, como é o caso das associações comuns série, paralelo ou mista. A resolução do circuito deve ser feita, entre outras possibilidades, pelas aplicações das leis de Kirchhoff. Todavia, é um circuito, cujo arranjo especial de resistores permite uma acurada medida da resistência ôhmica de resistores. Em seu ajuste, a ponte usa o conceito e detecção de zero e um critério menos sensível a problemas de calibração ou de precisão de padrões de referência. Ela consiste na utilização de um galvanômetro, dois resistores de resistência conhecida ( e ) e outro de resistência variável (), além de uma fonte de tensão.
Nesta montagem geral, para determinar a resistência desconhecida , devemos ajustar a resistência variável de modo que não haja passagem de corrente pelo galvanômetro. Isso acontecerá quando os nós C e D possuírem o mesmo potencial, ou seja, pela lei de Kirchhoff:
Analogamente,