这个是个古老而比较有效的方法,适合中精度的测试小电阻。当然,由于要测试小电阻,电桥必须是带有Kelvin接点的双桥。
利用用双桥法基本的解决了电桥的引线电阻和接触的问题,并利用对比得到结果。
事实上,电桥是一种“背靠背”的电阻对比之一,对电桥供电电压不太敏感,因为任何电压的变化都同时作用在左右两个桥臂上。
然而,电桥法的缺点是对比精度不高,原因主要是电桥的引线电阻和接触不能精确控制和补偿,另外,辅助电阻和调整电阻也很难兼顾精度与调整的问题。
同时,当测试电阻比例是1:10的时候,辅助电阻的1:10的精度也难于提高。
如图,粗线为大电流通路。黑色的Ewire是外引线所产生的电压,对测试不产生影响。
红色的Ewire是内引线电压,应该尽量压低,因此连接两个电阻之间的引线应尽量缩短。对于Ra = Rx 的1:1对比场合,比较好做,下面给出1:10传递的计算例子。
根据实际测试,即便采用上面小旋钮的接法,0.1Ω和1Ω两个电阻之间用粗短线,可以把这段的总电阻控制在2mΩ之内,也就是说,通以0.1A电流时电压不超过200uV。这样,只要Rm=100Ω,Rn=1kΩ,就可以20k倍于接触电阻,分压误差就可以小于200uv/20k=10nV,可以忽略了。这个Rm和Rn电阻对要求不是很高,能有0.005%的匹配就足够了。
但另一方面,RM和RN的1:10的关系要求很高,可以考虑11只相同的电阻进行串联。若取RM=10k则RN=100k(10个相同的10k串联),此时引线电阻<10mΩ 能保证1ppm,这还是比较容易的。