直流雙臂電橋又叫凱爾文電橋,用來測量10^-5^~1Ω電阻。直流雙臂電橋是在單臂電橋的基礎上,設法消除連接引線和接觸電阻的影響而構成的。
一、直流雙臂電橋的工作原理
直流雙臂電橋由檢流計、直流電源、橋臂電阻、調節電阻、電流接頭、電壓接頭等組成。其面板如下圖所示。


1、如上圖所示,圖中Rx是被測電阻,Rn是比較用的可調電阻。Rx和Rn各有兩對端鈕,C1和C 2 、Cn1和Cn2是它們的電流端鈕;P1和P 2 、Pn1和Pn2是它們的電位端鈕。
2、接線時必須使被測電阻Rx接在電位端鈕P1和P2之間,而電流端鈕在電位端鈕的外側,否則就不能排除和減少接線電阻與接觸電阻對測量結果的影響。
3、比較用可調電阻的電流端鈕Cn2與被測電阻的電流端鈕C2用電阻為r的粗導線連接起來。
4、R 1 、R 1 ^,^、R2和R 2 ^,^是橋臂電阻,其阻值均在10Ω以上。在結構上把R 1 、R 1 ^,^及R 2 、R 2 ^,^做成同軸調節電阻,以便在改變R1或R2的同時,R 1 ^,^和R 2 ^,^也會隨之變化,并能始終保持
R 1 /R 1 ^,^=R 2 /R 2 ^,^
5、測量時接上R x ,調節各橋臂電阻使電橋平衡。此時,因為I R =0,可得到被測電阻Rx為
R x =R2R n /R1
6、可見,被測電阻Rx僅取決于橋臂電阻R 2 、R1的比值和比較用可調電阻R n ,而與粗導線電阻r無關。比值R 2 /R1稱為直流雙臂電橋的倍率。所以電橋平衡時
被測電阻值=倍率讀數×比較用可調電阻讀數
7、因此,為了保證測量的準確性,連接Rx和Rn電流端鈕的導線應盡量選用導電性能良好且短而粗的導線。
8、只要能保證R 1 /R 1 ^,^=R 2 /R 2 ^,^、R 1 、R 1 ^,^、R2和R 2 ^,^均大于10Ω,r又很小,且接線正確,直流雙臂電橋就可較好地消除或減小接線電阻與接觸電阻的影響。因此,用直流雙臂電橋測量小電阻時,能得到較準確的測量結果。
二、直流雙臂電橋的使用方法
1、在電池盒內裝入1.5V、1號電池46節并聯使用,晶體管指示放大儀器工作電源為6F22、9V電池2節并聯使用,此時電橋就能正常工作。如用外接直流電源1.52V時,電池盒內的1.5V電池應預先全部取出。
2、將B1開關扳到通位置,等穩定后(約5min),調節檢流計指針在零位。靈敏度旋鈕放在最低位置。將被測電阻按四端連接法接在電橋相應的C 1 、P 1 、P 2 、C2的接線柱上。
3、估計被測電阻值的大小,選擇適當的倍率位置,先按G按鈕,再按B按鈕,調節步進讀數和滑線讀數,使檢流計指針在零位上。如發現檢流計靈敏度不夠,應增加其靈敏度,移動滑線盤4小格,檢流計指針偏離零位約1格,就能滿足測量要求。
被測電阻=倍率讀數×(步進讀數+劃線讀數)
4、被測電阻與倍率位置的選擇見下表。

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