Dernière mise à jour : 2026-07-13

Pont de Wheatstone

Un pont de Wheatstone mesure une résistance inconnue par comparaison plutôt qu'en la lisant directement. Quatre branches résistives sont câblées en deux diviseurs de tension alimentés par la même source, et un détecteur relie les points milieux des deux diviseurs. Lorsque les diviseurs de gauche et de droite ont le même rapport, les deux points milieux sont au même potentiel et le détecteur indique zéro. Cet état équilibré fixe la branche inconnue par un rapport, bien plus facile à atteindre précisément qu'une lecture absolue.

Ce calculateur fonctionne de deux façons : donnez-lui les trois branches connues et il renvoie la résistance inconnue $R_x$ qui équilibre le pont ; passez au mode sortie, ajoutez la tension d'alimentation et la quatrième branche, et il renvoie la tension du détecteur d'un pont déséquilibré.

La condition d'équilibre

Repérez les branches de sorte que $R_1$ et $R_2$ forment le diviseur de gauche et $R_3$ et $R_x$ le diviseur de droite. Le point milieu de chaque diviseur est à une tension fixée par son propre rapport :

Le détecteur indique zéro lorsque ces tensions sont égales. En les égalant et en simplifiant la tension d'alimentation, il reste une condition de purs rapports :

Comme seuls les rapports comptent, le résultat ne dépend ni de la tension d'alimentation exacte ni de la sensibilité du détecteur — une force caractéristique de la méthode.

Exemple résolu

Avec $R_1 = 100\ \Omega$, $R_2 = 200\ \Omega$ et $R_3 = 150\ \Omega$ :

Une résistance de $300\ \Omega$ dans la quatrième branche équilibre le pont, si bien que le détecteur indique zéro.

Le pont déséquilibré et la sensibilité

Hors équilibre, le détecteur n'indique plus zéro : il voit la différence entre les deux prises des diviseurs :

Pour une petite variation d'une branche autour du point d'équilibre, cette sortie croît presque proportionnellement à cette variation. Cette réponse quasi linéaire fait du pont un étage d'entrée sensible pour les capteurs : une jauge de contrainte, une thermistance ou un élément de pression est placé dans une branche, et sa minuscule variation de résistance apparaît comme une tension proportionnelle que le reste du circuit peut amplifier et lire.

Le signe de $V_g$ indique de quel côté le pont a basculé, et son amplitude, de combien.

Où le pont est utilisé

Historiquement, le pont de Wheatstone était l'instrument de laboratoire de référence pour la mesure précise de résistance, en réglant une branche connue calibrée jusqu'à ce que le détecteur s'annule. Aujourd'hui, son rôle le plus courant est le conditionnement de signal des capteurs résistifs. Les cellules de charge à jauges de contrainte, les thermomètres à thermistance et à sonde RTD, ainsi que de nombreux transducteurs de pression et de force se lisent comme un petit déséquilibre du pont. Utiliser deux ou quatre branches actives annule la dérive thermique et multiplie la sensibilité, ce qui explique que la topologie reste très répandue en instrumentation.

Limites

Il s'agit d'un modèle de résistances idéales. Il suppose que la source est idéale, que le détecteur ne tire aucun courant et que les branches sont purement résistives, sans résistance de fils ni de contacts propre. Les ponts réels sont affectés par la charge finie du détecteur, par la résistance des fils de connexion (importante pour les branches de faible valeur, et la raison d'être des méthodes à quatre fils), par la tolérance et le coefficient de température des résistances, et par les tensions thermoélectriques aux jonctions. Pour les travaux exigeants, ces effets sont maîtrisés par des fils blindés, des branches appariées et des composants étalonnés.