惠斯通電橋是實現高精度傳感器測量的常用電路配置。該電橋由四個電阻元件組成，而這些元件在激勵電壓 (V_EXC) 和地之間形成兩個并聯的分壓器。在最基本的形式中，只有一種元件的電阻可以改變。這種電阻變化會在兩個分壓器 V_SIG+ 與 V_SIG- 之間產生電壓差。需要測量這兩個點之間的電壓差 (V_DIFF)。電壓差越大，電阻變化就越大，因此測量到的傳感器值變化也就越大。圖 2-2 展示了典型的惠斯通電橋配置，方程式 1 描述了 V_DIFF、V_EXC 和電阻式電橋元件之間相對于地的關系。

圖 2-2 惠斯通電橋基本配置

所選傳感器的輸入電阻約為 1kΩ，在 V_EXC 為 4.096V 時會消耗超過 4mA 的電流。因此，在電橋的兩側串聯放置了兩個 500Ω 電阻，使電流限制為 2mA，同時保持信號接近 1/2Vs，以避免后續 INA 級中的共模限制。限流電阻 (R_LIMIT) 的大小設定為可在惠斯通電橋上產生 2.096V 的激勵電壓。較大的限流電阻會降低有效激勵電壓，從而降低電橋靈敏度。圖 2-3、方程式 2 和方程式 3 描述了修改后的惠斯通電橋，并顯示了 R_LIMIT 的計算公式。

圖 2-3 限流的惠斯通電橋配置

該設計使用惠斯通電橋稱重傳感器，但可配置到惠斯通電橋中的任何傳感器都適用。施加到稱重傳感器的重量增加時，V_DIFF 上產生的差分電壓也會隨之增加。有關所選稱重傳感器的更多詳細信息，請參閱附錄 1：稱重傳感器和實驗設置。