直流双比电桥是测量低值直流电阻的六臂电桥,又称开尔文电桥或汤姆逊电桥。
原理线路
直流双比电桥的原理线路如概述图所示。它由六个桥臂电阻(被测电阻Rx、标准电阻RN、外比例臂R1和R、内比例臂R′1和R′),指零仪(一般用直流检流计)和电源支路组成。概述图中a、b、c、d、e、f为电桥顶点。当电桥平衡时,指零仪支路的两顶点b及e的电位相等,指零仪中无电流通过。此时直流双比电桥具有与直流单比电桥相同形式的平衡方程式。
从原理线路可知,被测电阻Rx的电位端接线电阻被计入桥臂R和R′中,d与f间的电流端电阻和跨线电阻r按R/R1这一比例分配到Rx和RN中。计算式中的Rx即是被测电阻的四端电阻值,因此直流双比电桥可准确地测量低值电阻。
为了满足条件,在制造直流双比电桥时都要求内、外桥臂电阻名义值相同,即R1=R′1,R=R′。
直流双比电桥用于测量低阻值 (一般在10Ω以下)电阻。由计算式可知,附加项会引入误差。由于不可能使R′1与R1和R与R′完全相等,因此使用时,要求连接Rx与RN的跨线电阻r尽量小。