硬件电路学习之开尔文电桥双臂讲解

今天调试了一整天的环境
CLION+STM32cubemx搭配。
废话不多说,这个会开一个新的章节。


开尔文电桥的起因是群里有一个人问我的…然后我就顺便学了一下。

先说说特点吧,大家最耳熟能详的是惠斯通电桥,但是惠斯通电桥如果测特别小的电阻(1欧姆以下)这种量级就不可以了,因为电阻接触处以及导线也有电阻(大约1e-2到1e-4ohm),误差较大。而开尔文电桥通过四端引线法和巧妙的电路结构使得导线等误差电阻影响”相消“。

四端引线法

硬件电路学习之开尔文电桥双臂讲解_第1张图片
当我们用常规方法去测量的时候有误差,所以往里面缩一缩去测量,很简单。

开尔文电桥

硬件电路学习之开尔文电桥双臂讲解_第2张图片
一边利用了电桥结构,一边运用了四端引线法减小误差。

上面的图是不是有点难看,我们来重新画一下。
硬件电路学习之开尔文电桥双臂讲解_第3张图片
调节桥臂电阻值使得检偏计归零。

根据回路123分别列写KVL,会得出Rx的数学表达式。
看这个修正项,如果R3/R1和R4/R2相等纠正项就可以消去,但是实际上很难完全相等,那么就去让R1,R2,R3,R4大一点,也可以忽略掉修正项,因为r很小。
通常实际应用也会人为的把r减小,比如连接导线选粗一点。
黄色标记的是两种简化的方向。

其实把问题在抽象一点,已知一条支路上有r1,Rn,r,Rx,r2,已知Rn求RX,怎么屏蔽掉r和r1,r2的干扰?

用开尔文电桥!!!

所以重新理一下思路。

开尔文电桥能去除导线电阻等的影响么?
不能!!去除导线电阻影响是因为用了四端引线法!!

电路经过四端引线法以后就变成了上面抽象化的问题,怎么测出电阻呢?
用开尔文电桥!!
外侧r1,r2由于在电源电路,不影响。内部r为什么不影响或者说影响小看上面kvl分析!!

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