如果供电电压 Vs 被施加到电桥终点2和3，那么供电电压被 R1, R2 和 R4, R3 分成两个半桥，即每个半桥形成一个分压器。
由于 R1, R2 和 R3, R4. 的电阻电压不同，电桥可能不平衡。 计算如下：
如果桥路平衡，并且
则电桥输出电压 V0 i为零。
在预设应变的情况下，应变计的电阻变化量 ΔR. 我们给出了以下等式：
对于应变测量，电阻 R1 和 R2 在惠斯登电桥中必须相等。这同样适用于 R3 和 R4。
通过一些假设和简化，可以确定以下等式（在HBK 出版的书 《使用应变片进行测量的介绍》 中给出了进一步的解释）
在计算的最后一步中， ΔR/R 必须由以下代替:
这里的 k 是应变片的k系数, ε 是应变:
方程式假设桥臂中的所有电阻都改变了。 例如，这种情况发生在传感器或被测对象执行类似的功能。 在实验应力测试中，这种情况几乎不存在，因为通常只有一部分桥臂采用应变片，其余部分由桥接电阻组成。 一般称为四分之一桥，半桥，双四分之一或斜桥和全桥。
Karl Hofmann 关于使用应变计进行应力分析的参考书“使用应变计测量简介”。在这本250页、插图丰富的书中，Karl Hofmann 用通俗易懂的语言描述了应变计测量的基本原理，从应变计的选择到对所获数据的分析和评估。！
根据不同测量任务，测量点上会使用一个或多个应变片。例如全桥、半桥或四分之一桥等表示，实际上它们是不正确的。事实上，测量电路总是完整的，由应变片和含有应变片的试样以及固定电阻来组成 ;
传感器通常要比实验应力测试有更严格的精度要求。一般来说，传感器在所有四个桥臂上都采用应变片（全桥电路）。
如果需要消除各种干扰，应采用全桥或半桥电路进行应力分析。非常重要的是，不同应力状况是有明显区别的，例如压向或拉向，以及弯曲、剪切或扭转应力等。
下表显示了应变片的几何位置、桥路的类型和桥路系数 B 对额定力、弯矩、扭矩和温度的依赖性。每个例子的小表描述的是每种影响量指定的桥路系数 B。该方程用于计算路输出信号 VO/VS 的有效应变。
|
桥路配置 |
已测量的外部影响: |
应用 |
描述 |
优势和劣势 |
||
| 1 |
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|
| 拉/压向的应变测量 弯曲梁应变测量 | 1/4桥
单个应变计，1/4 桥 | + 容易安装 - 法向应变和弯曲应变叠加 - 温度影响未自动补偿 |
| 2 |
|
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| 拉/压向的应变测量 弯曲梁应变测量 | 带外部虚拟的 1/4 桥
两个 1/4 桥电路，一个主动测量应变，另一个安装在由相同材料制成不受应变的无源器件上 | + 温度效应得到了很好的补偿 - 正常应变和弯曲应变不能分开（叠加弯曲） |
| 3 |
|
|
| 拉/压向的应变测量 弯曲梁应变测量 | 泊松半桥
两个有源应变计连接成半桥，彼此呈 90° | + 当材料为各向同性时，温度效应得到了很好的补偿 |
| 4 |
|
|
| 弯曲梁应变测量 | 半桥
两个应变计安装在结构的相对侧 | + 温度效应得到了很好的补偿 + 法向应变和弯曲应变的分离（仅测量弯曲效应） |
| 5 |
|
|
| 拉/压向的应变测量 | 斜桥
两个应变计安装在结构的相对侧 | + 法向应变的测量与弯曲应变无关（弯曲被排除） |
| 6 |
|
|
| 应变测量；在拉/压向杆上 弯曲梁的应变测量 | 全桥
4个应变计作为全桥安装在结构的一侧 | + 温度效应得到了很好的补偿 + 高输出信号；以及出色的共模抑制（CMR） - 正常应变和弯曲应变不能分开（叠加弯曲） |
| 7 |
|
|
| 拉/压向的应变测量 | 带虚拟应变片的斜桥
两个有源应变计，两个无源应变计 | + 法向应变的测量与弯曲应变无关（弯曲被排除） + 温度效应得到了很好的补偿 |
| 8 |
|
|
| 弯曲梁的应变测量 | 全桥
4个有源传感器组成一个全桥 | + 法向应变和弯曲应变的分离（仅测量弯曲效应） + 高输出信号；以及出色的共模抑制（CMR） + 温度效应得到了很好的补偿 |
| 9 |
|
|
| 拉/压向应变测量 | 全桥
四个主动应变计，其中两个旋转 90° | + 法向应变的测量与弯曲应变无关（弯曲被排除） + 温度效应得到了很好的补偿 + 高输出信号；以及出色的共模抑制（CMR） |
| 10 |
|
|
| 弯曲梁应变测量 | 全桥
4个有源应变计，两个旋转 90° | + 法向应变和弯曲应变的分离（仅测量弯曲效应） + 出色的共模抑制（CMR） + 温度效应得到了很好的补偿 |
| 11 |
|
|
| 弯曲梁应变测量 | 全桥
四个有源应变计，其中两个旋转 90° | + 法向应变和弯曲应变的分离（仅测量弯曲效应） + 高输出信号；以及出色的共模抑制（CMR） + 温度效应得到了很好的补偿 |
| 12 |
|
|
| 弯曲梁应变测量 | 半桥
四个有源应变计连接成半桥 | + 法向应变和弯曲应变的分离（仅测量弯曲效应） + 温度效应得到了很好的补偿 + 高输出信号；以及出色的共模抑制（CMR） |
| 13 |  |
|
| 扭转应变测量 | 全桥
安装四个应变计，彼此呈 45° 如图所示，朝向主方向 | + 高输出信号；以及出色的共模抑制（CMR） +温度效应得到了很好的补偿 |
| 14 |  |
|
| 在安装空间有限的情况下测量扭转应变 | 全桥
4个应变计全桥安装，彼此呈 45° 和堆叠 (应变花) | + 高输出信号；以及出色的共模抑制（CMR） + 温度效应得到了很好的补偿 |
| 15 |  |
|
| 在安装空间有限的情况下测量扭转应变 | 全桥
4个应变计全桥安装，彼此呈 45° 和堆叠 (应变花) | + 高输出信号和出色的共模抑制（CMR） + 温度效应得到了很好的补偿 |
注意: 假设圆柱轴用于扭矩测量，如13, 14和15。由于对称性的原因，允许在 x 和 y方向弯曲。同样也适用于矩形或矩形截面的杆件。
符号解释：
| T | 温度 |
| Fn | 径向, 额定力 |
| Mb | 弯矩 |
| Mbx, Mby | X 和 Y 方向弯矩 |
| Md | 扭矩 |
| εs | 表观应变 |
| εn | 径向，额定应变 |
| εb | 弯曲应变 |
| εd | 扭矩应变 |
| ε | 测量点有效应变 |
| ν | 泊松比 |
 |
有源应变片 |
 |
带温度补偿的应变片 |
 |
电阻或应变片 |
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