開爾文電橋又稱“雙臂電橋”，是一種利用電位比較的方法進(jìn)行測量的儀器，具有很高的靈敏度和準(zhǔn)確性，在電測技術(shù)和自動(dòng)控制測量應(yīng)用極為廣泛。而開爾文電橋又是惠斯通電橋的變形，在測量小阻值電阻（通常<1歐）時(shí)具有相當(dāng)高的準(zhǔn)確度，適于測量10-5～10Ω低阻值電阻。

1開爾文電橋的由來

　　1862年英國的W.湯姆孫在研究利用單比電橋測量小電阻遇到困難時(shí)，發(fā)現(xiàn)引起測量產(chǎn)生較大誤差的原因是引線電阻和連接點(diǎn)處的接觸電阻。這些電阻值可能遠(yuǎn)大于被測電阻值。因此，他提出了如圖1所示的橋路，被稱為湯姆孫電橋。后因他晉封為開爾文勛爵，故又稱開爾文電橋。圖中R3、R4分別是標(biāo)準(zhǔn)電阻與被測小電阻器，R1、R2是形成所需比值的兩橋臂。r是跨線電阻(包括R3、R4兩電阻器間的引線電阻、接觸電阻及內(nèi)部連線電阻)。為獲得準(zhǔn)確的測量結(jié)果，消除r的影響，須將r按R1和R2的同樣比例分配給R3和R4，R姈和R娦就是為此目的而設(shè)置的。在電橋調(diào)平衡時(shí)，應(yīng)保直流電橋持R姈、R娦的比值一直與R1R2的比值相等。由于這一特點(diǎn)，這種橋路又稱雙比電橋。所測電阻值可低到毫歐級或更小。根據(jù)雙比電橋原理又發(fā)展出史密斯電橋，三平衡電橋和四跨線電橋等，使得采用橋路測小電阻的理論與實(shí)踐臻于完善。

2開爾文電橋的測量原理

　　開爾文電橋（雙電橋）測低電阻的原理：

　　單電橋測幾歐姆的低電阻時(shí)，由于引線電阻和接觸電阻(約10-2～10-4Ω),已經(jīng)不可忽略，致使測量值誤差較大。改進(jìn)辦法是將其中的低電阻橋臂改為四端接法，并增接一對高電阻（如圖2）。
　　圖2四線接法等效電路圖

　　改用四線接法后的等效電路為圖1。r1，r2串聯(lián)在電源回路中，其影響可忽略。r3，r4接高電阻，其影響也可忽略。

　　實(shí)際的電路如圖3 雙臂電橋原理圖：

　　由電路方程解得

　　使r盡量小，并將兩對比率臂做成聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，盡量使

　　則。

3開爾文電橋的技術(shù)指標(biāo)

　　1.測量范圍共分三檔 a.×0.1 0～2.17×10 Ω

　　b. ×1.0 0～2.17×10 Ω

　　c. ×10 0～2.17×10 Ω

　　2.工作電流：4.0安培；

　　3.刻度尺分度：100格均勻刻度；

　　4.粗細(xì)均勻的黃銅棒電阻均勻分布，滑動(dòng)觸頭接觸良好，調(diào)節(jié)方便；

　　5.比例臂電阻由誤差為±0.1%的8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻按一定順序排列構(gòu)成；

　　6.待測金屬棒：黃銅棒、紫銅棒、鋁棒、鐵棒各一根；

　　7.儀器外形尺寸：500×250×60mm