單電橋法的測量原理

為(wei) 測出電阻率ρ，必須測出電阻R、截麵積S和長度L。S與(yu) L不難用各種量具測出，因此測電阻率的關(guan) 鍵是測出電阻R。測量電阻可根據被測電阻值的大小和度要求，采用不同測量儀(yi) 器和方法。測量大電阻（電阻值>105Ω）和中電阻（電阻值為(wei) 1~105Ω），度要求不高時，常用兆歐表、萬(wan) 用表等儀(yi) 器測量。半導體(ti) 電阻的測量可用兩(liang) 探針法、四探針法、高Q表法，範德堡法等。其中四探針法應用廣泛。測量度要求較高的小電阻（電阻值<1Ω）或用電阻法研究和分析金屬與(yu) 合金的組織結構變化時，就必須采用精密的電橋法或電位差計法進行測量。下麵介紹一下電橋法的測量方法。

單電橋法是應用電壓降平衡原理，通過標準電阻和已知電阻來求得被測電阻值。其測量線路如圖4.2-5所示。被測電阻Rx與(yu) 標準電阻RN串聯，與(yu) 此相對應的並聯線路中串聯可調電阻R1和R2。這兩(liang) 對並聯線路中的B點和D點間接有檢流計G，k'和R'是保護檢流計用的電鍵和電阻，K2是接通檢流計用的開關(guan) 。電源由E供給，並有開關(guan) K1控製。在電橋設計上要使RN與(yu) Rx大致同數量級，R1與(yu) R2也相近。在測試過程中，隻需調節R1與(yu) R2，使接通了的檢流計無電流通過，電橋達到平衡狀態，此時VAB=VAD，VBC=VDC,即可導出關(guan) 係式

根據已知的RN，讀出調節電橋平衡時的R1和R2的值。由電橋線路可知，當RN與(yu) Rx接近，並在調節時使R1與(yu) R2之比接近於(yu) 1，則可提高被測電阻的精que度。由於(yu) 單電橋法無需測出電壓和電流的值來求得Rx，它克服了電壓一電流計法的缺點，故其精度較高。但單電橋法所測量的被測電阻 RX,實際上包含了導線電阻和導線與(yu) 接線柱間的借出去電阻。這種電阻稱為(wei) 附加電阻。由此可見，隻有當被測電阻比較大，附加電阻引起的誤差可以忽略不計時，才能保證這種方法的精度。

圖4.2-5 單電橋原理示意圖

所以單橋法通常適用於(yu) 測量阻值為(wei) 1~10Ω的試樣。若被測電阻較小，特別當被測電阻數量級接近附加電阻時，這些附加電阻引起的誤差就相當大，因而得不到精que的結果。在這種情況下，應使用雙電橋法。