开尔文电桥

开尔文电桥，是一种电桥电路，用于测量低至几 10 µΩ 范围内的小电阻值。 其结构与惠斯通电桥有关，并基于四线测量，以最 大限度地减少干扰测量结果的不需要的接触电阻。

开尔文电桥由于人工调整电桥费力，在实际电气测量技术中的重要性不大，已被基于四线测量和参考电阻的数字电阻测量装置所取代。

该电路由待测未知电阻Rx和已知阻值的参考电阻Rn组成，串联存在的电阻RL1、RL2、RL3表示不需要但不可避免的线路电阻、端子接触电阻等为未知值，在量程较小的情况下，其电阻值也可大于待测Rx的电阻值。

为了避免这些线路和接触电阻的不良影响，所谓的四线测量用于待确定的电阻和参考电阻。参考电阻器可以设计为具有四个连接的分流电阻器。

在这种情况下，由于接触电阻和线路电阻而在其上出现高电压降的电流路径与仅具有低电流的电压路径分开。 电流路径由外部电压源 U 馈电。

电压路径为实际测量电桥供电，由四个电阻器 R1、R2、R3 和 R4 组成。桥路中有一个电压表V，作为电路调整条件，必须将其显示值调整为0V电压值。通过改变四个电阻R1、R2、R3和R4来平衡电桥，其中R1变为R3，R2变为R4的百分比相同。

为此，两个电阻器以两个电位器的形式机械设计，由此可以一起调节 R1 和 R3，R2 和 R4 也可以。这种由两个可变电阻组成的电位器又称双联电位器。或者，也可以使用可切换的分压器来代替双电位器来进行调节，在这种情况下也必须改变参考电阻Rn。

由于如上所述电阻器 R1、R2、R3 和 R4 的机械互连，以下始终适用：

R 1 R 2 = R 3 R 4

如果电桥是平衡的，当测量设备上的电压显示为 0 V 时就是这种情况，以下内容也适用：

R x R n = R 2 R 1

如果已知Rn、R2和R1的值，则待测电阻值Rx有如下值：

R x = R n ⋅ R 2 R 1

不需要的线路和接触电阻 RL1、RL2 和 RL3 不包括在测量中。