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開爾文電橋(英語:Kelvin bridge),又稱湯姆生電橋,用來測量電阻小於1歐姆的未知電阻[1]。其原理與惠司通電橋類似,但多了額外的微小電阻,以降低測量誤差,提升精確度。
背景
原理
開爾文電橋的原理與惠司通電橋類似,但是多了額外的微小電阻,以降低測量誤差,並且提升精確度。
凱爾文電橋電路圖
此種電路平衡關係式如下:
![{\displaystyle {\frac {Rx}{Rs}}={\frac {R2}{R1}}+{\frac {Rpar}{Rs}}\cdot \left({\frac {R'1}{R'1+R'2+Rpar}}\right)\cdot \left({\frac {R2}{R1}}-{\frac {R'2}{R'1}}\right)}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/318ad4e351022dd5d15ffe26468bd7b1fc7750df)
在應用上, R'1與R'2的比值被調整成與R1和R2的比值相等。且在多數的設計中,R1 = R'1且R2 = R'2。因此,上式最後一項變成零,整個平衡式變為:
![{\displaystyle {\frac {Rx}{Rs}}={\frac {R2}{R1}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/1bb05352ef94f62b4feb72fdd05603b480248f22)
經整理後可得:
![{\displaystyle Rx=R2\cdot {\frac {Rs}{R1}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/db7739944e35dad2d7fb8b3c481d8e34b59ffdfb)
精度
一種商業化的開爾文電橋
使用這一電橋的測量精度取決於多個因素。標準電阻Rs的精準是首要因素。
某些已商業化的此類裝置之精確度達2%,可量測0.000001歐姆到25歐姆的電阻值。
參考資料
- ^ 全部电桥. [2014-12-03]. (原始內容存檔於2015-04-23).