浮地電壓與差分測(cè)量的核心要點(diǎn)

在電子測(cè)量領(lǐng)域，浮地電壓和差分測(cè)量是針對(duì)非接地信號(hào)、共模干擾抑制的關(guān)鍵技術(shù)，尤其適用于示波器探頭等測(cè)量工具的高精度信號(hào)采集，以下是核心要點(diǎn)總結(jié)：

一、 浮地電壓的核心概念與特點(diǎn)

1.定義

浮地電壓指信號(hào)參考點(diǎn)與大地（或系統(tǒng)接地端）無直接電氣連接的電壓信號(hào)，其參考點(diǎn)電位是 “懸浮” 的，不與大地等電位。與之相對(duì)的是接地電壓（如單端信號(hào)），參考點(diǎn)直接接地。

2.典型應(yīng)用場(chǎng)景

電池供電設(shè)備的輸出信號(hào)（如便攜式傳感器、鋰電池管理系統(tǒng)）。

隔離電源模塊的副邊輸出。

高壓設(shè)備的低電壓控制信號(hào)（參考點(diǎn)與大地隔離）。

變頻器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等強(qiáng)干擾環(huán)境下的差分信號(hào)。

3.測(cè)量難點(diǎn)

共模干擾影響大：浮地信號(hào)的參考點(diǎn)電位可能隨環(huán)境波動(dòng)，易引入共模噪聲。

不能直接用單端探頭測(cè)量：單端探頭的負(fù)端接地，若直接連接浮地信號(hào)參考點(diǎn)，會(huì)強(qiáng)制將參考點(diǎn)拉到地電位，可能損壞被測(cè)設(shè)備或?qū)е聹y(cè)量結(jié)果失真。

需考慮絕緣耐壓：浮地電壓的參考點(diǎn)與大地之間可能存在較高電位差，測(cè)量工具需具備足夠的絕緣等級(jí)。

二、 差分測(cè)量的核心原理與優(yōu)勢(shì)

1.定義

差分測(cè)量是同時(shí)采集信號(hào)的正、負(fù)兩端相對(duì)于彼此的電位差，而非以大地為參考的測(cè)量方式，測(cè)量結(jié)果為 。

2.核心原理

差分測(cè)量系統(tǒng)包含兩個(gè)對(duì)稱的輸入通道，分別采集信號(hào)正端（V+）和負(fù)端（V?）的電位。

儀器內(nèi)部計(jì)算兩個(gè)通道的電位差值，從而抵消共模電壓（即 V+和 V?相對(duì)于大地的共同電位）。

關(guān)鍵指標(biāo)：共模抑制比（CMRR），數(shù)值越高（通常以 dB 為單位），抑制共模干擾的能力越強(qiáng)。

3.核心優(yōu)勢(shì)

有效抑制共模干擾：適用于強(qiáng)干擾環(huán)境（如工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、高頻電路），可濾除電源噪聲、電磁輻射等共模信號(hào)。

適配浮地電壓測(cè)量：無需將信號(hào)參考點(diǎn)接地，避免信號(hào)失真和設(shè)備損壞。

提高測(cè)量精度：對(duì)于小信號(hào)、差分總線（如 CAN、RS-485），差分測(cè)量比單端測(cè)量更精準(zhǔn)。

三、 浮地電壓測(cè)量與差分測(cè)量的關(guān)聯(lián)及實(shí)操要點(diǎn)

1.核心關(guān)聯(lián)

浮地電壓的精準(zhǔn)測(cè)量必須依賴差分測(cè)量技術(shù)，單端測(cè)量無法滿足浮地信號(hào)的測(cè)量需求，二者是 “測(cè)量對(duì)象” 與 “測(cè)量手段” 的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

2.實(shí)操關(guān)鍵注意事項(xiàng)

選擇合適的差分探頭：如普科科技PKDV5000系列高頻差分探頭，需匹配被測(cè)信號(hào)的帶寬、電壓范圍和共模抑制比，確保探頭絕緣耐壓滿足浮地電位差要求。

嚴(yán)格遵循探頭接地規(guī)范：差分探頭的兩個(gè)輸入端均不接地，避免接地環(huán)路；若需接地，需通過專用接地夾連接到被測(cè)系統(tǒng)的參考點(diǎn)。

校準(zhǔn)共模抑制比：測(cè)量前需對(duì)差分探頭進(jìn)行校準(zhǔn)，確保在目標(biāo)頻率下的 CMRR 性能，減少測(cè)量誤差。

避免過載測(cè)量：浮地電壓的峰值可能超出探頭量程，需提前估算信號(hào)幅值，防止探頭損壞。

四、 關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)對(duì)比（單端測(cè)量 vs 差分測(cè)量）

以上內(nèi)容由普科科技/PRBTEK整理分享， 西安普科電子科技有限公司致力于示波器測(cè)試附件配件研發(fā)、生產(chǎn)、銷售，涵蓋產(chǎn)品包含電流探頭、差分探頭、高壓探頭、無源探頭、羅氏線圈、電流互感器、射頻測(cè)試線纜及測(cè)試附件線等。旨在為用戶提供高品質(zhì)的探頭附件，打造探頭附件國(guó)產(chǎn)化知名品牌。更多信息，歡迎登陸官方網(wǎng)站進(jìn)行咨詢：http://www.jmcsled.cn/