Interested Article - Мост Кельвина

Мост Кельвина (также называемый двойной мост Кельвина ; в СССР , России и в некоторых странах — мост Томсона ) — это схема для измерения электрических сопротивлений, изобретённая У. Томсоном (лорд Кельвин). Схема используется для измерения электрических сопротивлений величиной менее 1 Ома . Её принцип действия подобен принципу действия моста Уитстона , но в мосте Кельвина имеются добавочные сопротивления. Эти добавочные сопротивления, имеющие малые значения, в совокупности с конфигурацией моста существенно снижают ошибки измерения, вносимые падением напряжения на плече моста с высоким током (низким сопротивлением) .

Точность

Существуют двойные мосты, погрешность которых достигает 2 % при измерении сопротивлений от 1 мкОм до 25 Ом.

Промышленные образцы

В России и СССР выпускались одинарно-двойные мосты Р39, Р329, Р3009 (изготовитель — ПО « ЗИП », г. Краснодар ), в которых сопротивления в диапазоне от 0,01 мкОм до 100 Ом измеряются схемой двойного моста, а до 100 МОм — схемой одинарного моста. Часто омметры включают в себя мосты Кельвина среди других измерительных устройств, что позволяет расширить диапазон измеряемых сопротивлений. Например, таким омметром является Valhalla 4100 ATC .

Принцип действия

Измерение производится путём настройки некоторых резисторов, составляющих мост. Баланс достигается, когда:

R_{x}=R_{2}\cdot {\frac {R_{3}}{R_{4}}}+R\cdot {\frac {R_{3}\cdot R'_{4}-R'_{3}\cdot R_{4}}{R_{4}\cdot \left(R+R'_{3}+R'_{4}\right)}}

Сопротивление R должно быть как можно меньшим (намного меньше, чем измеряемое сопротивление), и по этой причине обычно представляет собой короткую толстую проволоку из меди. Если условие R ₃ • R ` ₄ = R ` ₃ • R ₄ выполняется (и сопротивление R достаточно мало), вторым слагаемым в формуле выше можно пренебречь, и тогда измеряемое сопротивление можно посчитать по приближённой формуле:

R_{x}\approx R_{2}\cdot {\frac {R_{3}}{R_{4}}}

Что эквивалентно мосту Уитстона .

При этом для исключения влияния проводов на точность измерения в диапазоне от 100 мкОм до 100 Ом измерения производятся по четырёхпроводной схеме подключения, при сопротивлениях более 100 Ом — по двухпроводной схеме.