开尔文电阻桥英文解释翻译、开尔文电阻桥的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 Kelvin bridge
分词翻译:
开的英语翻译:
unclose
【化】 carat
【医】 carat
尔的英语翻译:
like so; you
文的英语翻译:
character; civil; gentle; language; paint over; writing
电阻桥的英语翻译:
【电】 resistance bridge
专业解析
开尔文电阻桥(Kelvin Bridge),在汉英词典角度常译为Kelvin Bridge 或Kelvin Double Bridge,是一种专门用于精确测量低值电阻(通常在1欧姆以下)的电路装置。它是对传统惠斯通电桥(Wheatstone Bridge)的重要改进,特别解决了测量极低电阻时,连接导线和接触电阻引入显著误差的问题。
其核心原理和应用可概括如下:
-
定义与目的 (Definition & Purpose):
- 开尔文电阻桥是一种采用四端测量法(4-wire measurement) 的直流电桥。它通过独特的电路设计,将待测电阻(R_x)的电流引入路径和电压测量路径分离,从而有效消除了引线电阻和接触电阻对测量结果的影响。这使得它成为测量毫欧(mΩ)级甚至微欧(μΩ)级电阻的标准方法,广泛应用于需要高精度低阻值的领域,如材料电阻率测定、变压器/电机绕组电阻测量、接触电阻测试等。
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核心原理 (Core Principle - 四线法/开尔文连接):
- 关键在于对待测电阻(R_x)和已知标准低值电阻(R_s)都采用四端连接:
- 电流端 (Current Terminals/C Force): 两个端子用于向电阻注入测量电流(I)。
- 电位端 (Potential Terminals/P Sense): 另外两个端子专门用于测量电阻两端的电压降(V),不承载主电流。
- 通过这种分离,流经电位引线的电流极小(理想情况下为零),因此电位引线本身的电阻几乎不会在电压测量中产生压降,从而精确测得电阻两端的真实电压 V。结合已知的电流 I,即可根据欧姆定律(R = V/I)准确计算电阻值。开尔文电桥的电路结构巧妙地实现了这种四线测量原理。
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典型应用场景 (Typical Applications):
- 材料科学: 精确测量金属、合金、半导体等材料的体电阻率或薄层电阻。
- 电气工程: 测量电机、变压器绕组、断路器触点、母线排、电缆等的直流电阻,评估其导电性能和接触状况。
- 电子元器件测试: 测量低阻值电阻器、电流检测电阻(Shunt Resistor)、电感器/变压器的绕组电阻。
- 实验室标准: 作为校准低值电阻标准器的精密测量手段。
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结构特点 (Structural Features):
- 电桥包含两组并联的比率臂(通常由精密电阻构成),形成“双桥”结构。
- 待测电阻(R_x)和标准电阻(R_s)串联连接在主电流回路中。
- 检流计(G)连接在两个电位点之间,用于检测电桥平衡状态(即检流计指示为零)。
- 当电桥平衡时,通过比率臂电阻的比例关系,可以直接计算出 R_x 的值,且计算结果理论上不受连接导线电阻的影响。
权威参考来源 (Authoritative References):
- 美国国家标准与技术研究院 (NIST) - 电阻测量指南: NIST 在其关于直流低电阻测量的标准方法和最佳实践中,详细阐述了四线开尔文连接法(即开尔文电桥的基础)的原理和重要性,这是确保高精度测量的基石。(来源:NIST Handbook / Publications on Electrical Measurements)
- Keysight Technologies (是德科技) - 低电阻测量技术白皮书: 作为领先的电子测量设备制造商,Keysight 的技术文档明确将开尔文电桥(或四线法)列为测量低值电阻、消除引线电阻误差的行业标准方法,并解释其工作原理。(来源:Keysight Technologies Application Notes on Low Resistance Measurement)
- 麻省理工学院 (MIT) 开放式课程 - 电气工程实验教材: MIT 的工程实验教学资料中,开尔文双电桥被列为测量微小电阻的标准实验内容,详细描述了其电路结构、操作步骤和误差分析,体现了其在高等教育中的权威地位。(来源:MIT OpenCourseWare, Electrical Engineering and Computer Science Lab Materials)
- 《电气与电子测量技术》权威教材 (如 A. K. Sawhney 等著作): 标准的电气测量教科书都会包含开尔文电桥的章节,系统性地介绍其理论推导、电路图、平衡条件公式(如 R_x = R_s * (R1/R2) + 小修正项)和应用实例,是理解该技术的理论基础。(来源:Standard Electrical and Electronic Measurement Textbooks, e.g., Sawhney's "A Course in Electrical and Electronic Measurements and Instrumentation")
网络扩展解释
开尔文电阻桥(又称双臂电桥)是一种用于精确测量低阻值电阻(通常小于1欧姆)的仪器,其名称源自发明者威廉·汤姆孙(后晋封为开尔文勋爵)。以下从多个方面详细解释:
1.定义与用途
开尔文电桥是惠斯通电桥的改进型,专为解决小电阻测量中引线电阻和接触电阻的干扰问题而设计。它适用于测量10⁻⁵~10Ω范围内的低阻值电阻,如金属材料、电机绕组等场景。
2.历史背景
1862年,开尔文勋爵发现传统单臂电桥(惠斯通电桥)在测量小电阻时,引线电阻和接触电阻会导致显著误差。为此,他提出了一种新结构,通过增加四端接法和高电阻支路,有效消除了这些干扰,最终发展为开尔文电桥。
3.测量原理
- 结构特点:
开尔文电桥包含两组桥臂(R₁/R₂和R₃/R₄),并引入跨线电阻(r)连接被测电阻(Rₓ)和标准电阻(Rₛ)。通过调节桥臂比例和跨线电阻,使电桥达到平衡状态,此时检流计无电流通过。
- 平衡条件:
当电桥平衡时,满足以下关系式:
$$
frac{R₁}{R₂} = frac{R₃}{R₄} quad text{且} quad Rₓ = frac{R₁}{R₂} Rₛ
$$
这一设计通过比例分配跨线电阻的干扰,显著提高了测量精度。
4.技术优势
- 采用四端法接法,分离电流端和电压端,避免引线电阻影响。
- 双桥臂结构(双臂电桥)可抵消接触电阻,尤其适合毫欧级电阻的精密测量。
5.应用领域
广泛用于工业检测(如电缆电阻)、实验室材料分析,以及需要高精度低阻值测量的自动化控制系统。
分类
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