問(wèn)題：我需要確定一個(gè)低電阻傳感器的電阻變化，我的計(jì)劃只是在細(xì)線傳感器引線上施加一個(gè)已知的電壓，然后測(cè)量電流。然后通過(guò)歐姆定律（電阻=電壓/電流或R=V/I），我可以很容易地計(jì)算傳感器電阻。但是，傳感器引線的標(biāo)稱電阻和溫度系數(shù)會(huì)影響讀數(shù)從而導(dǎo)致我無(wú)法校準(zhǔn)的錯(cuò)誤。該怎么辦？

解決方案：使用開(kāi)爾文電橋來(lái)解決這個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題。為此，使用電流源通過(guò)現(xiàn)有導(dǎo)線向傳感器提供已知電流。然后在傳感器上增加另外兩條引線，通過(guò)高阻抗表或緩沖放大器讀取傳感器上的電壓（圖1）。再次使用歐姆定律，但使用已知電流和測(cè)量電壓。在這種四線制結(jié)構(gòu)下，以兩條非臨界電壓傳感線，傳感器引線的電阻不會(huì)進(jìn)入方程中。

圖1：為了解決傳感器引線中的電阻影響測(cè)量精度的問(wèn)題，使用四線開(kāi)爾文排列，將已知電流從A到D穿過(guò)傳感器R，然后使用高阻抗計(jì)或緩沖放大器通過(guò)兩個(gè)附加導(dǎo)線在B-C處讀取傳感器上的電壓。

為了盡量減少傳感器的自發(fā)熱和可能的錯(cuò)誤，在傳感器上提供足夠電壓的同時(shí)，使用盡可能低的電流。在大多數(shù)情況下，傳感器上的最大電壓將在1到10 V之間。

注意，這種技術(shù)的一種變化通常用于測(cè)量負(fù)載（如電機(jī)）的電流，使用與負(fù)載串聯(lián)的低值感測(cè)電阻器（圖2）。對(duì)于負(fù)載電流感測(cè)，您使用一個(gè)已知的電阻，通常為一歐姆或更小，通常在毫歐姆范圍內(nèi)。然后使用差分緩沖放大器（可能需要與電路的其余部分進(jìn)行電氣隔離）測(cè)量其兩端的電壓，并再次使用歐姆定律，但這次I=V/R。

在負(fù)載側(cè)和負(fù)載之間使用電阻來(lái)測(cè)量負(fù)載。

開(kāi)爾文4線技術(shù)證明工程師如何使用巧妙的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)克服誤差源，而不是試圖使事情變得完美（在這里，傳感器引線的電阻為零）。相反，工程師們開(kāi)發(fā)出方法讓誤差源“退出”方程。另一個(gè)很好的例子是比例測(cè)量設(shè)計(jì)，例如惠斯通電橋，它使用電阻比而不是絕對(duì)電阻值。