Kelvin bro

Kelvin bridge (även kallad dubbel Kelvin bridge ; i Sovjetunionen [1] , Ryssland och i vissa länder - Thomson bridge ) är en krets för att mäta elektriskt motstånd, uppfunnen av W. Thomson (Lord Kelvin). Kretsen används för att mäta elektriska resistanser mindre än 1 ohm . Dess funktionsprincip liknar den för Wheatstone-bron , men det finns ytterligare motstånd i Kelvin-bron. Dessa ytterligare lågvärdesresistorer, tillsammans med bryggkonfigurationen, minskar avsevärt mätfelen som introduceras av spänningsfallet över bryggans högströmsarm (lågt motstånd) [2] .

Noggrannhet

Det finns dubbla bryggor, vars fel når 2% vid mätning av resistanser från 1 μΩ till 25 Ω.

Industriell design

I Ryssland och Sovjetunionen producerades enkeldubbla broar R39, R329, R3009 (tillverkare - PO ZIP , Krasnodar ), där motstånd i intervallet från 0,01 μOhm till 100 Ohm mäts av en dubbelbryggkrets och upp till 100 MΩ - enkel brygga layout. Ofta inkluderar ohmmetrar Kelvin-bryggor bland andra mätanordningar, vilket gör det möjligt att mäta ett bredare spektrum av motstånd. Till exempel är en sådan ohmmeter Valhalla 4100 ATC .

Hur det fungerar

Mätningen görs genom att justera några av motstånden som utgör bron. Balans uppnås när:

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)}}

Resistansen R bör vara så liten som möjligt (mycket mindre än resistansen som mäts), och av denna anledning är det vanligtvis en kort, tjock koppartråd. Om villkoret R 3 • R ` 4 = R ` 3 • R 4 är uppfyllt (och motståndet R är tillräckligt litet), kan den andra termen i formeln ovan försummas, och sedan kan det uppmätta motståndet beräknas med hjälp av den ungefärliga formel:

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

Vilket motsvarar en Wheatstone-bro .

Samtidigt, för att utesluta inverkan av ledningar på mätnoggrannheten i intervallet från 100 μΩ till 100 Ω, görs mätningar med ett fyrtrådsanslutningsschema, med resistanser på mer än 100 Ω, med ett tvåtrådsschema .

Se även

Anteckningar

↑ G. P. Minin. Drift av elektriska mätinstrument. - L . : Gosenergoizdat , 1959.
↑ Brokretsar // Site Allaboutcircuits.com . Hämtad 28 augusti 2011. Arkiverad från originalet 23 april 2015. (obestämd)

Länkar

Kelvin Bridge Arkiverad 26 september 2011 på Wayback Machine
Kelvin Bridge KB3 datablad (inte tillgänglig länk)
Methods of Measuring Electrical Resistance - Edwin F. Northrup, 1912, fulltext på Google Books - se kapitel 6

Litteratur

Grundläggande om metrologi och elektriska mätningar / ed. E. M. Dushina. - L .: Energoatomizdat , 1987. - 480 sid.