直流双臂电桥的工作原理

直流双臂电桥又叫凯尔文电桥，用来测量10^-5^~1Ω电阻。直流双臂电桥是在单臂电桥的基础上，设法消除连接引线和接触电阻的影响而构成的。

一、直流双臂电桥的工作原理

直流双臂电桥由检流计、直流电源、桥臂电阻、调节电阻、电流接头、电压接头等组成。其面板如下图所示。

1、如上图所示，图中Rx是被测电阻，Rn是比较用的可调电阻。Rx和Rn各有两对端钮，C1和C 2 、Cn1和Cn2是它们的电流端钮；P1和P 2 、Pn1和Pn2是它们的电位端钮。

2、接线时必须使被测电阻Rx接在电位端钮P1和P2之间，而电流端钮在电位端钮的外侧，否则就不能排除和减少接线电阻与接触电阻对测量结果的影响。

3、比较用可调电阻的电流端钮Cn2与被测电阻的电流端钮C2用电阻为r的粗导线连接起来。

4、R 1 、R 1 ^,^、R2和R 2 ^,^是桥臂电阻，其阻值均在10Ω以上。在结构上把R 1 、R 1 ^,^及R 2 、R 2 ^,^做成同轴调节电阻，以便在改变R1或R2的同时，R 1 ^,^和R 2 ^,^也会随之变化，并能始终保持

R 1 /R 1 ^,^=R 2 /R 2 ^,^

5、测量时接上R x ，调节各桥臂电阻使电桥平衡。此时，因为I R =0，可得到被测电阻Rx为

R x =R2R n /R1

6、可见，被测电阻Rx仅取决于桥臂电阻R 2 、R1的比值和比较用可调电阻R n ，而与粗导线电阻r无关。比值R 2 /R1称为直流双臂电桥的倍率。所以电桥平衡时

被测电阻值=倍率读数×比较用可调电阻读数

7、因此，为了保证测量的准确性，连接Rx和Rn电流端钮的导线应尽量选用导电性能良好且短而粗的导线。

8、只要能保证R 1 /R 1 ^,^=R 2 /R 2 ^,^、R 1 、R 1 ^,^、R2和R 2 ^,^均大于10Ω，r又很小，且接线正确，直流双臂电桥就可较好地消除或减小接线电阻与接触电阻的影响。因此，用直流双臂电桥测量小电阻时，能得到较准确的测量结果。

二、直流双臂电桥的使用方法

1、在电池盒内装入1.5V、1号电池46节并联使用，晶体管指示放大仪器工作电源为6F22、9V电池2节并联使用，此时电桥就能正常工作。如用外接直流电源1.52V时，电池盒内的1.5V电池应预先全部取出。

2、将B1开关扳到通位置，等稳定后(约5min)，调节检流计指针在零位。灵敏度旋钮放在最低位置。将被测电阻按四端连接法接在电桥相应的C 1 、P 1 、P 2 、C2的接线柱上。

3、估计被测电阻值的大小，选择适当的倍率位置，先按G按钮，再按B按钮，调节步进读数和滑线读数，使检流计指针在零位上。如发现检流计灵敏度不够，应增加其灵敏度，移动滑线盘4小格，检流计指针偏离零位约1格，就能满足测量要求。

被测电阻=倍率读数×(步进读数+划线读数)

4、被测电阻与倍率位置的选择见下表。