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双臂电桥测量低电阻

      用电桥测量中等电阻时,忽略了导线电阻和接触电阻的影响,但在测量1Ω以下的低电阻时,各引线的电阻和端点的接触电阻相对被测电阻来说不可忽略,般情况下,附加电阻约为10-5~10-2Ω。为避免附加电阻的影响,本实验引入了四端引线法,组成了双臂电桥(又称为开尔文电桥),是种常用的测量低电阻的方法,已广泛的应用于科技测量中。
实验原理
      双臂电桥测量低电阻  用惠斯顿电桥测量电阻,测出的RX值中,实际上含有接线电阻和接触电阻(统称为Rj)的成分(般为10-3~10-4Ω数量),若Rj/RX<RX<0.5%,通常可以不考虑Rj的影响,而当被测电阻达到较小值时,Rj所占的比重就明显了。因此,需要从测量电路的设计上来考虑。双臂电桥正是把四端引线法和电桥的平衡比较法结合起来精密测量低电阻的种电桥。如图3中,R、Rˊ、R1、R2为桥臂电阻。Rs为比较用的已知标准电阻,Rx为被测电阻。Rs和Rx是采用四端引线的接线法,电流接点为C1、C2(Rs在实物上是较粗的,Rx在实物上是外侧两接点);电位接点P1、P2(Rs在实物上是较细的,Rx在实物上是内侧两接点)。    
      双臂电桥所以能测量低电阻,总结为以下关键两点: (1) 单臂电桥之所以不能测量小电阻,是因为用单臂电桥测出的值,包含有桥臂间的引线电阻和接触电阻,当接触电阻与Rx相比不能忽略时,测量结果就会有很大的误差。而双臂电桥电位接点的接线电阻与接触电阻位于R、R1和Rˊ、R2的支路中。实验中设法令R、Rˊ、R1、R2都有不小于10Ω,那么接触电阻的影响就可以略去不计。 (2) 双臂电桥电流接点的接线电阻与接触电阻,端包含在电阻r里面,而r是存在于更正项中,对电桥平衡不发生影响;另端则包含在电源电路中,对测量结果也不会产生影响。当满足R/R1=Rˊ/R2条件时,基本上消除了r的影响。