电阻按阻值大小区分，大致可分为三类：阻值1Ω以下为低值电阻，在1Ω到100kΩ之间的为中值电阻;
在100 kΩ以上的为高值电阻.测量不同阻值的电阻，所用方法是不同的.如用惠斯登电桥测未知电阻Rx时，必须用导线将Rx接到电桥上。但是，导线本身有电阻，接触点也有电阻，由于导线电阻和接触电阻（总称为附加电阻，其数量级~10-2 Ω），使Rx的测量不确定度增大。如果Rx是小于1Ω的电阻，则必须设法消除导线电阻和接触电阻对测量结果的影响，惠斯通电桥对此则无能为力。双臂电桥（也叫开尔文电桥）就是为了消除附加电阻对测量结果的影响而设计的，它适用于10-6~102Ω电阻的测量。 一、实验基本要求
1、熟悉双臂电桥测量低电阻的原理。钢结构运输
2、了解单臂电桥与双臂电桥的关系和区别。
3、学会QJ-42型双臂电桥测量低电阻的方法。
二、仪器简介
三.实验原理
用单臂电桥测电阻时，未考虑各桥臂之间的连线电阻和各接线端钮的接触电阻，这是因为被测电阻和各臂的电阻都比较大，导线电阻和接触电阻（以下称附加电阻）很小，对测量结果的影响可忽略不计。附加电阻约10－2Ω量级，在测低电阻时就不能忽略了。
考察接线电阻和接触电阻对低值电阻测量结果的影响。图1为测量电阻Rx的电路，考虑到电流表、毫
伏表与测量电阻的接触电阻后，等效电路如图2所示。由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻Ri3和Ri4，所以由R＝V／I得到的电阻是（Rx+ Ri1+ Ri2）。当待测电阻Rx很小时，不能忽略接触电阻Ri1和Ri2对测量结果的影响。
图1 测量电阻的电路图图2等效电路图
图3 四端接法电路图图4 四端接法等效电路
喉管为消除接触电阻的影响，接线方式改成四端钮方式，如图3所示。A、D为电流端钮，B、C为电压端钮，等效电路如图4。此时毫伏表上测得电压为Rx的电压降，由Rx = V/I即可准确计算出Rx。
把四端接法的低电阻接入原单臂电桥，演变成图5所示的双臂电桥，等效电路如图6所示。标准电阻Rn电流头接触电阻为Rin1、R in2，待测电阻Rx的电流头接触电阻为Rix1、Rix2，这些接触电阻都连接到双臂电桥电流测量回路中，只对总的工作电流I有影响，而对电桥的平衡无影响。将标准电阻电压头接触电阻为Rn1、Rn2和待测电阻Rx电压头接触电阻为Rx1、Rx2分别连接到双臂电桥电压测量回路中，因为它们与较大电阻R1、R2、R3、R4相串联，对测量结果的影响也及其微小，这样就减少了这部分接触电阻和导线电阻对测量结果的影响。
电桥平衡时，通过检流计G 电流I g =0, C 、D 两点等电位，根据基尔霍夫定律，有
)
()(432234
23213
不锈钢精密冲压2311R R I R I I R I R I R I R I R I R I i n x +=-+=+=
解方程组得
)(4
32143421R R R R
R R R R R R R R R i i n x -++⋅+=
（1） 调节R 1、R 2、R 3、R 4，使得R 1/ R 2= R 3/ R 4，则式（1）中第二项为零，待测电阻R x 和标准电阻R n
的接触电阻R in1、R ix2均包括在低电阻导线R i 内，则有
1
2
x n R R R R =
（2) 实际上很难做到R1/ R2= R3/ R4。为了减小式(1)中第二项的影响，使用尽量粗的导线以减小Ri 的值(Ri<0.001Ω)，使式(1)第二项尽量小。
图5 双臂电桥电路
图6 双臂电桥等效电路
如果被测电阻是一段粗细均匀的金属导体，利用双臂电桥精确测出其阻值Rx，然后测出其长度l 和直径d ，利用下式可求得该金属材料的电阻率。
l
d R 42
πρ= (3)
四.实验内容
(一)测金属导体四端电阻和电阻率
1. 将被测电阻按四端接法接入QJ42型箱式直流双臂电桥。
2. 测量金属导体的电阻值。
QJ42型双臂电桥：被测电阻R X ＝ 倍率⨯ 读数盘示值
3. 用螺旋测微计测圆柱形导体的直径d ，在不同地方测3次，取平均值。
4. 用卷尺测量P 1、P 2间导体的长度l 。
5. 利用式（3）计算待测电阻的电阻率。 (二)测定电桥的灵敏度可表示为：R
R n S ∆∆=/
根据灵敏度公式测出检流计偏离平衡位置n ∆格时，电阻的相对改变时
R
R
∆，然后算出灵敏度。
五.数据及数据处理
1.箱式直流双臂电桥测金属导体电阻率
注明：不确定度计算须有详细计算过程。
R= )(R u = L
D R
移动消防泵42
πρ=
⎪⎩
⎪
⎨
⎧⨯=±=%100)()(ρρρρρρ
u E u
2.双臂电桥的灵敏度用电信息采集
n ∆= R R
∆= R
R n S ∆∆=/
= 六.注意事项：见附录卫生裤头
八.思考题：
1. 双电桥平衡的条件是什么？
2. 四端电阻的电流端和电压端是如何区分的？
3、实验时哪部分用较粗而短的导线为易，而哪些部分可不作要求？
附录：《QJ42型携带式直流双臂电桥使用方法》
一：主要技术指标：
总有效量程：0.0001-11Ω，工作电压1.5V ，标称使用温度范围20±15℃，参考温度范
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