開爾文電橋

開爾文電橋（英語：Kelvin bridge），又稱湯姆生電橋，用來測量電阻小於1歐姆的未知電阻^[1]。其原理與惠司通電橋類似，但多了額外的微小電阻，以降低測量誤差，提升精確度。

背景

原理

開爾文電橋的原理與惠司通電橋類似，但是多了額外的微小電阻，以降低測量誤差，並且提升精確度。

凱爾文電橋電路圖

此種電路平衡關係式如下：

${\displaystyle {\frac {Rx}{Rs}}={\frac {R2}{R1}}+{\frac {Rpar}{Rs}}\cdot \left({\frac {R'1}{R'1+R'2+Rpar}}\right)\cdot \left({\frac {R2}{R1}}-{\frac {R'2}{R'1}}\right)}$

在應用上， R'1與R'2的比值被調整成與R1和R2的比值相等。且在多數的設計中，R1 = R'1且R2 = R'2。因此，上式最後一項變成零，整個平衡式變為：

${\displaystyle {\frac {Rx}{Rs}}={\frac {R2}{R1}}}$

經整理後可得：

${\displaystyle Rx=R2\cdot {\frac {Rs}{R1}}}$

精度

一種商業化的開爾文電橋

使用這一電橋的測量精度取決於多個因素。標準電阻Rs的精準是首要因素。

某些已商業化的此類裝置之精確度達2%，可量測0.000001歐姆到25歐姆的電阻值。