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雙臂電橋測量低電阻

      用電橋測量中等電阻時,忽略了導線電阻和接觸電阻的影響,但在測量1Ω以下的低電阻時,各引線的電阻和端點的接觸電阻相對被測電阻來說不可忽略,般情況下,附加電阻約為10-5~10-2Ω。為避免附加電阻的影響,本實驗引入了四端引線法,組成了雙臂電橋(又稱為開爾文電橋),是種常用的測量低電阻的方法,已廣泛的應用于科技測量中。
實驗原理
      雙臂電橋測量低電阻  用惠斯頓電橋測量電阻,測出的RX值中,實際上含有接線電阻和接觸電阻(統稱為Rj)的成分(般為10-3~10-4Ω數量),若Rj/RX<RX<0.5%,通常可以不考慮Rj的影響,而當被測電阻達到較小值時,Rj所占的比重就明顯了。因此,需要從測量電路的設計上來考慮。雙臂電橋正是把四端引線法和電橋的平衡比較法結合起來精密測量低電阻的種電橋。如圖3中,R、Rˊ、R1、R2為橋臂電阻。Rs為比較用的已知標準電阻,Rx為被測電阻。Rs和Rx是采用四端引線的接線法,電流接點為C1、C2(Rs在實物上是較粗的,Rx在實物上是外側兩接點);電位接點P1、P2(Rs在實物上是較細的,Rx在實物上是內側兩接點)。    
      雙臂電橋所以能測量低電阻,總結為以下關鍵兩點: (1) 單臂電橋之所以不能測量小電阻,是因為用單臂電橋測出的值,包含有橋臂間的引線電阻和接觸電阻,當接觸電阻與Rx相比不能忽略時,測量結果就會有很大的誤差。而雙臂電橋電位接點的接線電阻與接觸電阻位于R、R1和Rˊ、R2的支路中。實驗中設法令R、Rˊ、R1、R2都有不小于10Ω,那么接觸電阻的影響就可以略去不計。 (2) 雙臂電橋電流接點的接線電阻與接觸電阻,端包含在電阻r里面,而r是存在于更正項中,對電橋平衡不發生影響;另端則包含在電源電路中,對測量結果也不會產生影響。當滿足R/R1=Rˊ/R2條件時,基本上消除了r的影響。     
 

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