.双电桥的测量原理

双电桥测量电阻的原理如图1-1。E为直流电源，由它供给测量时各回路的电流；安培计A用于指示测量回路中的工作电流；R为调整工作电流用的可变电阻；G为灵敏度很高的镜式检流计；S为电源开关。

设r_1、r_2、r_3、r_4、和r代表回路中各段的接线电阻和接触电阻，R₁R₂R₃和R₄为可调电阻；Rn为标准电阻；Rx为待测电阻

令 R₁^'=R₁+r₁

R₂^'=R₂+r₂

R₃^'=R₃+r₃

R₄^'=R₄+r₄

可以认为，R₁^'为AB两点之间的总电阻，R₂^'为BC两点之间的总电阻；R₃^'为DE两点之间的总电阻；R₄^'为EF之间的总电阻。

在测量时改变电阻，使B和E两点间的电位相等，即V_B=V_E，则检流计的读数为零。根据桥路平衡条件可写出

i₁R₁^'=i₃Rx+i₂R₃^'

i₁R₂^'=i₃R_N+i₂R₄^'

i₂（R₃^'+R₃^'）=（i₃-i₂）r

由以上方程组可求出

Rx=R_N+（-）

因该式计算Rx很繁琐，设计时，使=，并且将这些电阻的阻值设计得很大，另一方面将r，r₂，r₃和r₄设计得足够小，这样可使（-）趋向于零。此外，还选用短而粗的良导体做电阻r，其阻值很小，这样显然是一个很小的小数。由于设计中采用了上述措施，使Rx近似为Rx=R_N。考虑到r及r₂都很小，R₁及R₂又都很大，所以Rx又可近似为 Rx=R_N

当检流计指零时，便可以从双电桥的刻度盘上读出R₁及R₂的阻值，R_N的阻值为已知，故可由上式计算出Rx的阻值。

2. QJ36型单双臂两用电桥的结构及使用方法

图1-2为QJ36型单双臂两用电桥测量电阻的接线图，双臂电桥测量臂的参数为1000、100，10，1，0.1，0.01。R₁、R₂键的参数为10⁴，10³，10²，10¹W测量时，首先要估算Rx的阻值，根据估算的Rx阻值大小选定与Rx相等或相近的R_N。根据测量的Rx的阻值范围，参照电桥的附表选定R₁、R₂，按仪表规定R₁=R₂。接通电源，调整电桥的旋钮，当检流计光点指零时，则

R_x=R_N ，式中，R为双电桥六支旋钮的读数；R₁=R₂为根据被测电阻值所设定的电阻值。

3.XP-2型表面轮廓仪的结构和工作原理

XP-2型表面轮廓仪的结构如图1-3所示。

金刚石探针轻轻地接触样品表面，样品台在探针下移动，当有表面高度变化时，信息被激光束反射回到探测器，表面轮廓的不同信息，根据不同的计算方法，可以得到薄膜厚度、粗糙度等实验数据。

图1－3 XP-2型表面轮廓仪的结构