Мост Кельвина
Мост Кельвина, который так же называют двойным мостом Кельвина, так же известный в некоторых странах под названием Мост Томпсона является измерительным инструментом, изобретённым британским учёным Уильямом Томсоном (он же барон Кельвин). Мост Кельвина применяется для измерения неизвестных электрических сопротивлений величиной менее 1 Ома. Принцип его действия похож на работу моста Уинстона, отличие только в использовании дополнительного сопротивления. Применение этого дополнительного низкоомного сопротивления, совместно с внутренней структурой моста позволяет существенно снизить ошибки измерения, вносимые падением напряжения в сильноточном (низкоомном) плече моста.
Схема моста состоит из двух плеч отношений. Внешнее плечо отношений содержит сопротивления с известными значениями, а внутреннее плечо отношений позволяет подключить один из выводов гальванометра к соответствующей точке.
Точность измерений моста
Выпускаются несколько коммерческих моделей моста, точность которых составляет 2% при измерении сопротивлений в диапазоне от 0,000001 до 25 Ом. Часто в состав омметров входят измерительные мосты Кельвина для расширения рабочего диапазона измерения сопротивлений.
Приборы, предназначенные для измерений малых сопротивлений часто называют низкоомными омметрами, миллиомметрами, микроомметрами и т.д.
Принцип работы
Регулируя некоторые резисторы, производят настройку моста. Баланс будет иметь место в случае, когда:
Rx = R2 * R3 / R4 + R * (R3 * R'4 - R'3 * R4) / (R4 * (R+R'3 + R'4)
Значение сопротивления R должно быть как можно более низким (значительно меньше измеряемого сопротивления) и по этой причине в качестве сопротивления R обычно применяется короткий и толстый медный брусок. Если выполняется условие R3 * R`4 = R`3 * R4 (при этом величина сопротивления R очень маленькая), то в этом случае последним слагаемым в уравнении можно пренебречь, и в этом случае формула упростится до:
Rx ≈ R2 * R3 / R4
Это уравнение соответствует уравнению для моста Уинстона.