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HS6-DIFF-1000XM進(jìn)行差分測量的方法

電壓定義為兩點(diǎn)之間的電勢差。因此，測量電壓時，是在兩點(diǎn)之間測量的。

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量的電壓始終是在該特定點(diǎn)和接地之間測量的。

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點(diǎn)會在其中一個點(diǎn)與地之間產(chǎn)生短路，可能會損壞電路和示波器。

一種安全的方法是測量兩點(diǎn)之一相對于地的電壓，以及另一點(diǎn)相對于地的電壓，然后計算兩點(diǎn)之間的電壓差。在大多數(shù)示波器上，可以通過將一個通道連接到一個點(diǎn)，將另一個通道連接到另一個點(diǎn)，然后使用示波器中的數(shù)學(xué)函數(shù) Ch1 - Ch2 顯示實(shí)際電壓差來完成。

這種方法有一些缺點(diǎn)：

為了測量一個信號，需要占用兩個通道。

使用兩個通道時，測量誤差會增加，每個通道上產(chǎn)生的誤差將被合并，導(dǎo)致更大的總測量誤差。

該方法的普通 模式R噴射率相對較低。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”的。

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

差分輸入的優(yōu)點(diǎn)：

不可能通過示波器造成接地短路。

僅使用一個通道來測量信號。

測量更準(zhǔn)確，因為只有一個通道會引入測量誤差。

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)共模電壓超過該限制時，輸入將被削波，并且測量的信號將失真。有關(guān)最大共模電壓，請參閱儀器的規(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應(yīng)用是在（開關(guān)模式）電源、電機(jī)驅(qū)動器、變頻器中進(jìn)行測量。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量儀器。它還降低了產(chǎn)生短路的風(fēng)險，從而導(dǎo)致電路和/或測量儀器損壞。

通訊總線

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

為了提高信號完整性，此類總線使用兩條差分信號線和一條公共接地線。兩條信號線傳輸相同的信號，不同之處在于它們彼此相反。這減少了外部影響的影響，因為大多數(shù)外部干擾都是相加的，并且會在兩條信號線中引起相同的偏移誤差。電壓差將保持不變，因此實(shí)際信號不受影響。為了測量實(shí)際信號，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應(yīng)用是在專業(yè)音頻系統(tǒng)中進(jìn)行測量。正如上述數(shù)字總線一樣，在專業(yè)音頻系統(tǒng)中，也使用兩條信號線和一條地線來提高信號完整性（此處稱為“平衡”）。

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

型號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 無線示波器，具有四個差分高精度輸入，可以以 8、12、14 和 16 位分辨率進(jìn)行測量。

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連接測試和CMI。

型號WiFiScope WS4 有差分輸入的

WiFiScope WS4 DIFF是一款功能強(qiáng)大的計算機(jī)控制電池供電 WiFi無線示波器，具有四個內(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 樣本記錄長度以及所有通道上高達(dá) 50 MHz 的采樣頻率。四個通道同時進(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，具有四個差分高精度輸入，可以以 8、12、14 和 16 位分辨率進(jìn)行測量。

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 的記錄長度結(jié)合在一起。此外，它還具有安全接地、Sure Connect連接測試和CMI功能。

手持式 HS4 DIFF

Handyscope HS4 DIFF是一款功能強(qiáng)大的計算機(jī)控制測量儀器，具有四個內(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 樣本記錄長度以及所有四個通道同時采樣頻率高達(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對CMRR產(chǎn)生負(fù)面影響，并會引入測量誤差。

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)計用于與 WiFiScope WS6 DIFF 和 Handyscope HS6 DIFF 配合使用。

差分測量電纜

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

測量引線 TP-C812B

2米長

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

測量引線 TP-C1812B

3米長

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

測量引線 TP-C812A

2米長

適用于 Handyprobe HP3

測量引線 TP-C812C

2米長

適用于手持式示波器 TP450

這些電纜可確保低噪聲測量和良好的 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。電纜的屏蔽層不會接地，而是連接到輸入的一側(cè)。因此，來自環(huán)境的噪聲不會被屏蔽，而是會被拾取、測量并顯示在信號上。 只有當(dāng)示波器配備安全接地選件時，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)有示波器提供一個或多個差分輸入，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。