【双臂电桥的原理是什么】双臂电桥是一种用于精确测量电阻的仪器,尤其在测量低值电阻时具有较高的精度。它通过比较法来确定被测电阻的阻值,与单臂电桥相比,双臂电桥能够有效消除接线电阻和接触电阻的影响,从而提高测量准确性。
一、基本原理总结
双臂电桥(又称开尔文电桥)是基于惠斯通电桥的改进形式,主要用于测量小于1Ω的小电阻。其核心原理是通过设置两个比例臂,使得被测电阻与标准电阻之间的电压差能够被准确检测,从而实现高精度测量。
该电桥结构中包含四个电阻臂:两个固定比例臂、一个可调电阻臂以及一个被测电阻。当电桥平衡时,电流流过检流计的电流为零,此时可以根据已知电阻值计算出被测电阻的阻值。
二、双臂电桥原理对比表格
| 项目 | 单臂电桥 | 双臂电桥(开尔文电桥) |
| 测量范围 | 一般用于中等或大电阻(>1Ω) | 专门用于测量小电阻(<1Ω) |
| 结构特点 | 四个电阻臂组成 | 四个电阻臂 + 两个附加连接点 |
| 抗干扰能力 | 易受接线电阻影响 | 通过双臂设计消除接线电阻影响 |
| 精度 | 较低 | 高,适用于精密测量 |
| 应用场景 | 常用于实验室或工业测量 | 多用于精密实验、材料测试等 |
| 工作原理 | 比较法,通过调节电阻使电桥平衡 | 同样使用比较法,但通过双臂结构提高准确性 |
三、总结
双臂电桥通过引入额外的连接点和比例臂,有效地消除了接线电阻和接触电阻对测量结果的影响,因此在测量低值电阻时具有更高的准确性和稳定性。它是现代电子测量技术中不可或缺的一种工具,广泛应用于科研、教学及工业生产领域。


