开尔文测试的原理

开尔文电桥是惠斯通电桥的变形，在测量小阻值电阻时能给出相当高的准确度。其结构如图3所示，其中R1、R2、R3、R4均为可调电阻，RX为被测低电阻，RN为低值标准电阻。与惠斯通单电桥对比，开尔文电桥做了两点重要改进：①增加了一个由R2、R4组成的桥臂。

②RN和RX由两端接法改为四端接法。

其中P1P2构成被测低电阻RX ，P3P4是标准低电阻RN ，P1P2 、P3P4常被称为为电压接点，C1C2、C3C4称为电流接点。设计思想：将RN和RX的接线电阻和接触电阻巧妙地转移到电源内阻和阻值很大的桥臂电阻中（如图4），又通过R1R4=R2R3和R′≈0的设定，消除了附加电阻的影响，从而保证了测量低电阻时的准确度。具体地，为保证双电桥的平衡条件，可以有两种设计方式：

保证R3/R1=R4/R2：a.选定两组桥臂之比为M=R3/R1=R2/R4，将RN做成可变的标准电阻，调节RN使电桥平衡b.选定RN为某固定阻值的标准电阻并选定R1=R2为某一值，联调R3与R4使电桥平衡。

本实验所用QJ19型单双电桥采用的是第二种方式。

保证R′≈0：用短粗导线连接Rx与RN。 已知电阻的计算公式为R=ρl/S。

令x≡l,y≡R,并设一元线性回归方程y=a+bx,其中b=ρ/S。由一元线性回归法的计算公式求出b，进而求得电阻率ρ=b*S。 (中值电阻阻值约18kΩ)

1、将电桥上本应连四端钮标准电阻的两端钮用短路片短接，被测电阻、电源仍接到相应位置（电路图如图6所示）； 图6 2、接通电源，调测量盘R使电桥平衡，记录此时的R值及电压值、电阻值；3、实验结束后整理仪器。

意思就是要用欧姆表去直接测量. 欧姆表就是自身产生一个弱电流, 去测量探针两端的电压, 然后和自身的体电阻比较, 最后给出电阻值. 但是这对于半导体是不准确的, 半导体电阻无法用两根探针测量的主要原因是:

1．接触电阻的影响严重。探针与半导体接触产生一定厚度的耗尽层，耗尽层是高阻的, 另外探针和半导体之间不像与金属之间一样很好的接触, 还会产生一个额外的电阻, 称为扩展电阻，两者都是接触电阻，通常都很大. 半导体的实际电阻相对于它们越小, 测量结果就越不准确.

2．存在少子电注入.

专用方法：四探针法, 两根探针输入测量电流, 另外两根探针测量电压分布.

要是懂电流计, 电压计和电阻计的原理, 就能更明白了.

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