【经验】解析惠斯通电桥和普通电阻分压读取Pt100的区别
客户在一个扫地机项目上使用国民技术的单片机N32G435RBL7读取温度传感器Pt100的数值判断温度，关于读取温度客户提出疑问是使用惠斯通电桥还是使用普通的电阻分压？惠斯通电桥和电阻分压对温度测量的精度有什么影响？主要区别是什么？
图一：惠斯通电桥和电阻分压电路
惠斯通电桥计算Rx，根据欧姆定律计算如下：
Vx=(Rx/(R+Rx)-R/(R+R))*V
Vx/V=Rx/(R+Rx)-1/2
Rx=(2Vx*R+V*R)/(V-2Vx)
分压电阻计算Rx，根据欧姆定律计算如下：
Vy=Rx/(R+Rx)
Rx=Vy*R/(V-Vy)
如上图：分别是惠斯通电桥和电阻分压的电路。为了便于分析惠斯通电桥的R1=R2=R3为固定电阻且阻值相等均等于R。R4为Pt100，R4会随着温度的变化阻值发生变化（Pt100的特性），从而引起Vx的变化，通过单片机的ADC读取Vx就可以计算出Rx的值，从而计算出温度值。电阻分压电路的固定电阻R6的阻值为R，通过单片机读取Vy的数值计算R5（Pt100）的值，从而计算出温度值。
在相同温度情况下，通过惠斯通电桥计算的Rx和分压电阻计算的Rx是相等的，所以让惠斯通电桥计算的Rx与分压电阻的Rx相等就可以得出Vx和Vy的电压关系：
(2Vx*R+V*R)/(V-2Vx)= Vy*R/(V-Vy)
V*Vy*R-2Vx*Vy*R=2V*Vx*R+V*V*R-2Vx*Vy*R-V*Vy*R
Vy-Vx=V/2
通过计算得：Vy-Vx=V/2是一个定值，及通过惠斯通电桥读取的电压值和分压电阻的电压值是一个恒定的差值，两者理论读取的精度是一样的。对测量精度没有影响。
因此，针对客户问题：
1、惠斯通电桥和电阻分压对温度测量的精度有什么影响？
答：通过理论计算，惠斯通电桥和电阻分压对温度测量的精度是一样的。
2、主要区别是什么？
答： 惠斯通电桥提供的是差分信号，当使用的是差分ADC的时候可以选用惠斯通电桥进行测量，抗共模干扰的能力更强。
电阻分压主要是用来测量单端信号，根据客户的使用场景，使用单片机读取ADC数据，可以使用电阻分压的方式。
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产品型号
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品类
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内核
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主频（MHz）
|
Flash（KB）
|
SRAM（KB）
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I/O
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工作电压（V）/工作温度（°C）
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高级定时器
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通用定时器
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基础定时器
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低功耗定时器
|
RTC
|
PWM
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互补PWM
|
ADC个数x精度
|
ADC通道数
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DAC
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USART/ISO7816/LIN
|
UART/LIN
|
SPI/I2S
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I2C
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CAN-FD
|
DMA/通道数
|
Cryptographic algorithm
|
封装
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SPQ(PCS)
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|
N32H487REL7
|
高性能MCU
|
Arm® Cortex®-M4F
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240
|
512
|
196
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54
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1.8V~3.6V/-40~+105°C
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3
|
10
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2
|
2
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1
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47
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30
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4x12bit
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26
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2x12bit
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4
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4
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5/2
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4
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3
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2/16
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DES/3DES、AES、SHA1/SHA224/SHA256、SM3、SM4、MD5、CRC16/CRC32、TRNG
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(10mm*10mm)
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