2024年4月28日发(作者：宫楚)
用直流双臂电桥测低电阻
用直流双臂电桥测低电阻
电阻按阻值大小区分,大致可分为三类:阻值1以下为低值电阻,在1到100k之间的为中值电阻;
在100 k以上的为高值电阻.测量不同阻值的电阻,所用方法是不同的.如用惠斯登电桥测未知电阻
Rx时，必须用导线将Rx接到电桥上。但是，导线本身有电阻，接触点也有电阻，由于导线电阻和接
触电阻（总称为附加电阻，其数量级~10
-2
），使Rx的测量不确定度增大。如果Rx是小于1的
电阻，则必须设法消除导线电阻和接触电阻对测量结果的影响，惠斯通电桥对此则无能为力。双臂电
桥（也叫开尔文电桥）就是为了消除附加电阻对测量结果的影响而设计的，它适用于10
-6
~10
2
电阻
的测量。
一、实验基本要求
1、熟悉双臂电桥测量低电阻的原理。
2、了解单臂电桥与双臂电桥的关系和区别。
3、学会QJ-42型双臂电桥测量低电阻的方法。
二、仪器简介
序号
1
名称
直流双臂电桥
1台(使用方法
见附录)
螺旋测微计
1台
型号
QJ42
技术规格
＝0.00022
量 程： 0~25 mm
分度值： 0.01 mm
2
仪
0.004mm
3
游标卡尺1把
仪
分度值
配件
电键、导线，米尺（
仪
0.1mm
）、
四端接法待测低电阻（黄铜棒、铁棒、粗铜导线）
三.实验原理
用单臂电桥测电阻时，未考虑各桥臂之间的连线电阻和各接线端钮的接触电阻，这是因为被测电阻
和各臂的电阻都比较大，导线电阻和接触电阻（以下称附加电阻）很小，对测量结果的影响可忽略不计。
9
附加电阻约10量级，在测低电阻时就不能忽略了。
考察接线电阻和接触电阻对低值电阻测量结果的影响。图1为测量电阻Rx的电路，考虑到电流表、
毫伏表与测量电阻的接触电阻后，等效电路如图2所示。由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻Ri3和Ri4,
所以由R＝V／I得到的电阻是（Rx+ Ri1+ Ri2）。当待测电阻Rx很小时，不能忽略接触电阻Ri1和Ri2
对测量结果的影响。
－2
图1 测量电阻的电路图 图2 等效电路图
图3 四端接法电路图 图4 四端接法等效电路
为消除接触电阻的影响，接线方式改成四端钮方式，如图3所示。A、D为电流端钮，B、C为电压端
钮，等效电路如图4。此时毫伏表上测得电压为Rx的电压降，由Rx = V/I即可准确计算出Rx。
把四端接法的低电阻接入原单臂电桥，演变成图5所示的双臂电桥，等效电路如图6所示。 标准电
阻Rn电流头接触电阻为Rin1、R in2，待测电阻Rx的电流头接触电阻为Rix1、Rix2，这些接触电阻都
连接到双臂电桥电流测量回路中，只对总的工作电流I有影响，而对电桥的平衡无影响。将标准电阻电
压头接触电阻为Rn1、Rn2和待测电阻Rx电压头接触电阻为Rx1、Rx2分别连接到双臂电桥电压测量回路
中，因为它们与较大电阻R1、R2、R3、R4相串联，对测量结果的影响也及其微小，这样就减少了这部分
接触电阻和导线电阻对测量结果的影响。
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2024年4月28日发(作者：宫楚)
用直流双臂电桥测低电阻
用直流双臂电桥测低电阻
电阻按阻值大小区分,大致可分为三类:阻值1以下为低值电阻,在1到100k之间的为中值电阻;
在100 k以上的为高值电阻.测量不同阻值的电阻,所用方法是不同的.如用惠斯登电桥测未知电阻
Rx时，必须用导线将Rx接到电桥上。但是，导线本身有电阻，接触点也有电阻，由于导线电阻和接
触电阻（总称为附加电阻，其数量级~10
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），使Rx的测量不确定度增大。如果Rx是小于1的
电阻，则必须设法消除导线电阻和接触电阻对测量结果的影响，惠斯通电桥对此则无能为力。双臂电
桥（也叫开尔文电桥）就是为了消除附加电阻对测量结果的影响而设计的，它适用于10
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电阻
的测量。
一、实验基本要求
1、熟悉双臂电桥测量低电阻的原理。
2、了解单臂电桥与双臂电桥的关系和区别。
3、学会QJ-42型双臂电桥测量低电阻的方法。
二、仪器简介
序号
1
名称
直流双臂电桥
1台(使用方法
见附录)
螺旋测微计
1台
型号
QJ42
技术规格
＝0.00022
量 程： 0~25 mm
分度值： 0.01 mm
2
仪
0.004mm
3
游标卡尺1把
仪
分度值
配件
电键、导线，米尺（
仪
0.1mm
）、
四端接法待测低电阻（黄铜棒、铁棒、粗铜导线）
三.实验原理
用单臂电桥测电阻时，未考虑各桥臂之间的连线电阻和各接线端钮的接触电阻，这是因为被测电阻
和各臂的电阻都比较大，导线电阻和接触电阻（以下称附加电阻）很小，对测量结果的影响可忽略不计。
9
附加电阻约10量级，在测低电阻时就不能忽略了。
考察接线电阻和接触电阻对低值电阻测量结果的影响。图1为测量电阻Rx的电路，考虑到电流表、
毫伏表与测量电阻的接触电阻后，等效电路如图2所示。由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻Ri3和Ri4,
所以由R＝V／I得到的电阻是（Rx+ Ri1+ Ri2）。当待测电阻Rx很小时，不能忽略接触电阻Ri1和Ri2
对测量结果的影响。
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图1 测量电阻的电路图 图2 等效电路图
图3 四端接法电路图 图4 四端接法等效电路
为消除接触电阻的影响，接线方式改成四端钮方式，如图3所示。A、D为电流端钮，B、C为电压端
钮，等效电路如图4。此时毫伏表上测得电压为Rx的电压降，由Rx = V/I即可准确计算出Rx。
把四端接法的低电阻接入原单臂电桥，演变成图5所示的双臂电桥，等效电路如图6所示。 标准电
阻Rn电流头接触电阻为Rin1、R in2，待测电阻Rx的电流头接触电阻为Rix1、Rix2，这些接触电阻都
连接到双臂电桥电流测量回路中，只对总的工作电流I有影响，而对电桥的平衡无影响。将标准电阻电
压头接触电阻为Rn1、Rn2和待测电阻Rx电压头接触电阻为Rx1、Rx2分别连接到双臂电桥电压测量回路
中，因为它们与较大电阻R1、R2、R3、R4相串联，对测量结果的影响也及其微小，这样就减少了这部分
接触电阻和导线电阻对测量结果的影响。
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