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HS6-DIFF-1000XM進(jìn)行差分測(cè)量的方法

電壓定義為兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差。因此，測(cè)量電壓時(shí)，是在兩點(diǎn)之間測(cè)量的。

單端示波器輸入

大多數(shù)示波器都配備標(biāo)準(zhǔn)單端輸入，以地為參考。這意味著輸入的一側(cè)始終接地，另一側(cè)始終連接到被測(cè)電路中的感興趣點(diǎn)上。

因此，使用具有標(biāo)準(zhǔn)單端輸入的示波器測(cè)量的電壓始終是在該特定點(diǎn)和接地之間測(cè)量的。

如果您感興趣的電壓不以地為參考怎么辦？將標(biāo)準(zhǔn)單端示波器輸入連接到這兩個(gè)點(diǎn)會(huì)在其中一個(gè)點(diǎn)與地之間產(chǎn)生短路，可能會(huì)損壞電路和示波器。

一種安全的方法是測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之一相對(duì)于地的電壓，以及另一點(diǎn)相對(duì)于地的電壓，然后計(jì)算兩點(diǎn)之間的電壓差。在大多數(shù)示波器上，可以通過(guò)將一個(gè)通道連接到一個(gè)點(diǎn)，將另一個(gè)通道連接到另一個(gè)點(diǎn)，然后使用示波器中的數(shù)學(xué)函數(shù) Ch1 - Ch2 顯示實(shí)際電壓差來(lái)完成。

這種方法有一些缺點(diǎn)：

為了測(cè)量一個(gè)信號(hào)，需要占用兩個(gè)通道。

使用兩個(gè)通道時(shí)，測(cè)量誤差會(huì)增加，每個(gè)通道上產(chǎn)生的誤差將被合并，導(dǎo)致更大的總測(cè)量誤差。

該方法的普通 模式R噴射率相對(duì)較低。如果兩點(diǎn)都有較高的電壓，但兩點(diǎn)之間的電壓差很小，則只能在高輸入范圍內(nèi)測(cè)量電壓差，導(dǎo)致分辨率較低。

差分示波器輸入

一些示波器配備了差分輸入。差分輸入不以地為參考，但輸入的兩側(cè)都是“浮動(dòng)”的。

因此，可以將輸入的一側(cè)連接到電路中的一個(gè)點(diǎn)，將輸入的另一側(cè)連接到電路中的另一點(diǎn)并直接測(cè)量電壓差。

差分輸入的優(yōu)點(diǎn)：

不可能通過(guò)示波器造成接地短路。

僅使用一個(gè)通道來(lái)測(cè)量信號(hào)。

測(cè)量更準(zhǔn)確，因?yàn)橹挥幸粋€(gè)通道會(huì)引入測(cè)量誤差。

差分輸入的通用模式R噴射比較高。如果兩點(diǎn)都有相對(duì)高的電壓，但兩點(diǎn)之間的電壓差很小，則可以在低輸入范圍內(nèi)測(cè)量電壓差，從而獲得高分辨率。

警告：差分輸入可以處理的最大共模電壓是有限的。當(dāng)共模電壓超過(guò)該限制時(shí)，輸入將被削波，并且測(cè)量的信號(hào)將失真。有關(guān)最大共模電壓，請(qǐng)參閱儀器的規(guī)格。

應(yīng)用領(lǐng)域

具有差分輸入的示波器有多種應(yīng)用。

電力系統(tǒng)

具有差分輸入的示波器的一項(xiàng)應(yīng)用是在（開(kāi)關(guān)模式）電源、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、變頻器中進(jìn)行測(cè)量。高共模電壓和低電壓差使具有差分輸入的示波器成為理想的測(cè)量?jī)x器。它還降低了產(chǎn)生短路的風(fēng)險(xiǎn)，從而導(dǎo)致電路和/或測(cè)量?jī)x器損壞。

通訊總線

在（高速）數(shù)字通信總線（例如 USB 和 CAN）上進(jìn)行測(cè)量時(shí)，具有差分輸入的示波器也可以很好地使用。

為了提高信號(hào)完整性，此類總線使用兩條差分信號(hào)線和一條公共接地線。兩條信號(hào)線傳輸相同的信號(hào)，不同之處在于它們彼此相反。這減少了外部影響的影響，因?yàn)榇蠖鄶?shù)外部干擾都是相加的，并且會(huì)在兩條信號(hào)線中引起相同的偏移誤差。電壓差將保持不變，因此實(shí)際信號(hào)不受影響。為了測(cè)量實(shí)際信號(hào)，需要差分輸入。

音頻系統(tǒng)

具有差分輸入的示波器的另一個(gè)應(yīng)用是在專業(yè)音頻系統(tǒng)中進(jìn)行測(cè)量。正如上述數(shù)字總線一樣，在專業(yè)音頻系統(tǒng)中，也使用兩條信號(hào)線和一條地線來(lái)提高信號(hào)完整性（此處稱為“平衡”）。

北京迪陽(yáng)公司所代理的TiePie Engineering產(chǎn)品 有許多用于使用差分輸入進(jìn)行測(cè)量的產(chǎn)品。

型號(hào)WiFiScope WS6 有差分輸入的

WiFiScope WS6 DIFF高分辨率示波器是一款便攜式電池供電 WiFi 無(wú)線示波器，具有四個(gè)差分高精度輸入，可以以 8、12、14 和 16 位分辨率進(jìn)行測(cè)量。

WiFiScope WS6 DIFF 高分辨率示波器將高精度輸入與高達(dá) 16 位分辨率的分辨率、高達(dá) 1 GSa/s 的采樣頻率和高達(dá) 256 MSamples 的記錄長(zhǎng)度結(jié)合在一起。此外，它還具有差分/單端可切換輸入，具有安全接地、 Sure Connect連接測(cè)試和CMI。

型號(hào)WiFiScope WS4 有差分輸入的

WiFiScope WS4 DIFF是一款功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)控制電池供電 WiFi無(wú)線示波器，具有四個(gè)內(nèi)置差分輸入通道。

WiFi/LAN/USB 連接的WiFiScope WS4 DIFF具有用戶可選的 12 位、14 位或 16 位分辨率、200 mV 至 80 V 滿量程輸入范圍、每通道 128 K 樣本記錄長(zhǎng)度以及所有通道上高達(dá) 50 MHz 的采樣頻率。四個(gè)通道同時(shí)進(jìn)行。

手持式示波器 HS6 DIFF

Handyscope HS6 DIFF高分辨率示波器是一款便攜式 USB 示波器，具有四個(gè)差分高精度輸入，可以以 8、12、14 和 16 位分辨率進(jìn)行測(cè)量。

Handyscope HS6 DIFF 高分辨率示波器將高精度輸入與高達(dá) 16 位分辨率的分辨率、高達(dá) 1 GS/s 的采樣頻率和高達(dá) 256 MSamples 的記錄長(zhǎng)度結(jié)合在一起。此外，它還具有安全接地、Sure Connect連接測(cè)試和CMI功能。

手持式 HS4 DIFF

Handyscope HS4 DIFF是一款功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)控制測(cè)量?jī)x器，具有四個(gè)內(nèi)置差分輸入通道。

USB 連接的Handyscope HS4 DIFF具有用戶可選的 12 位、14 位或 16 位分辨率、200 mV 至 80 V 滿量程輸入范圍、每通道 128 K 樣本記錄長(zhǎng)度以及所有四個(gè)通道同時(shí)采樣頻率高達(dá) 50 MHz。

手持式高壓示波器HP3

Handyprobe HP3高壓示波器是一款便攜式 USB 示波器，具有全差分高壓輸入，可測(cè)量高達(dá) 800 V DC / 566 V RMS (CAT II) 的電壓。

Handyprobe HP3 高壓示波器將高壓輸入與 10 位分辨率、100 MSamples/秒和 1 MSamples 記錄長(zhǎng)度結(jié)合在一起。

手持式示波器 TP450

Handyscope TP450高壓示波器是一款便攜式 USB 示波器，具有電隔離全差分高壓輸入，可測(cè)量高達(dá) 450 V DC/320 V RMS (CAT II) 的電壓。

Handyscope TP450 高壓示波器將高壓輸入與 16 位分辨率、250 MSamples/秒和 1 MSamples 記錄長(zhǎng)度結(jié)合在一起。

差分衰減器

為了增加差分輸入的輸入范圍，需要特殊的差分衰減器。對(duì)于差分輸入，輸入的兩側(cè)都需要衰減。

標(biāo)準(zhǔn)示波器探頭和衰減器僅衰減信號(hào)路徑的一側(cè)。這些不適合與差分輸入一起使用。在差分輸入上使用這些會(huì)對(duì)CMRR產(chǎn)生負(fù)面影響，并會(huì)引入測(cè)量誤差。

為了增加 WiFiScope WS6 DIFF、WiFiScope WS4 DIFF、Handyscope HS6 DIFF 和 Handyscope HS4 DIFF 的輸入范圍，它們配備了四個(gè)差分 1:10 衰減器，即差分衰減器 TP-DA10。這些差分衰減器專門設(shè)計(jì)用于與 Handyscope HS6 DIFF 和 Handyscope HS4 DIFF 配合使用。

為了進(jìn)一步提高 WiFiScope WS6 DIFF 和 Handyscope HS6 DIFF 的輸入范圍（高達(dá) 1000 V），可以使用差分衰減器 TP-DA25 。該 X25 差分衰減器專門設(shè)計(jì)用于與 WiFiScope WS6 DIFF 和 Handyscope HS6 DIFF 配合使用。

差分測(cè)量電纜

所有差分示波器都配有特殊的差分測(cè)量引線，每個(gè)輸入一根。這些差分測(cè)量引線對(duì)于執(zhí)行差分測(cè)量至關(guān)重要。針對(duì)特定儀器，有多種不同的型號(hào)可供選擇。

測(cè)量引線 TP-C812B

2米長(zhǎng)

適用于 WiFiScope WS6 DIFF、WiFiScope WS4 DIFF、Handyscope HS6 DIFF、Handyscope HS4 DIFF

測(cè)量引線 TP-C1812B

3米長(zhǎng)

適用于 WiFiScope WS6 DIFF、WiFiScope WS4 DIFF、Handyscope HS6 DIFF、Handyscope HS4 DIFF

測(cè)量引線 TP-C812A

2米長(zhǎng)

適用于 Handyprobe HP3

測(cè)量引線 TP-C812C

2米長(zhǎng)

適用于手持式示波器 TP450

這些電纜可確保低噪聲測(cè)量和良好的 CMRR。

在具有差分輸入的示波器上使用標(biāo)準(zhǔn) BNC 同軸電纜將不起作用。電纜的屏蔽層不會(huì)接地，而是連接到輸入的一側(cè)。因此，來(lái)自環(huán)境的噪聲不會(huì)被屏蔽，而是會(huì)被拾取、測(cè)量并顯示在信號(hào)上。 只有當(dāng)示波器配備安全接地選件時(shí)，才可以使用這些標(biāo)準(zhǔn)電纜，然后輸入必須切換為單端。

差分探頭 SI-9002

要為現(xiàn)有示波器提供一個(gè)或多個(gè)差分輸入，差分探頭 SI-9002是理想的解決方案。

該差分探頭為任何通用示波器提供高壓差分輸入。平衡輸入正負(fù)端均具有高達(dá)700V的高壓差分輸入，靈敏度可低至100mV。