HS6-DIFF-1000XM进行差分测量的方法

电压定义为两点之间的电势差。因此，测量电压时，是在两点之间测量的。

单端示波器输入

大多数示波器都配备标准单端输入，以地为参考。这意味着输入的一侧始终接地，另一侧始终连接到被测电路中的感兴趣点上。

因此，使用具有标准单端输入的示波器测量的电压始终是在该特定点和接地之间测量的。

如果您感兴趣的电压不以地为参考怎么办？将标准单端示波器输入连接到这两个点会在其中一个点与地之间产生短路，可能会损坏电路和示波器。

一种安全的方法是测量两点之一相对于地的电压，以及另一点相对于地的电压，然后计算两点之间的电压差。在大多数示波器上，可以通过将一个通道连接到一个点，将另一个通道连接到另一个点，然后使用示波器中的数学函数 Ch1 - Ch2 显示实际电压差来完成。

这种方法有一些缺点：

为了测量一个信号，需要占用两个通道。

使用两个通道时，测量误差会增加，每个通道上产生的误差将被合并，导致更大的总测量误差。

该方法的普通 模式R喷射率相对较低。如果两点都有较高的电压，但两点之间的电压差很小，则只能在高输入范围内测量电压差，导致分辨率较低。

差分示波器输入

一些示波器配备了差分输入。差分输入不以地为参考，但输入的两侧都是“浮动”的。

因此，可以将输入的一侧连接到电路中的一个点，将输入的另一侧连接到电路中的另一点并直接测量电压差。

差分输入的优点：

不可能通过示波器造成接地短路。

仅使用一个通道来测量信号。

测量更准确，因为只有一个通道会引入测量误差。

差分输入的通用模式R喷射比较高。如果两点都有相对高的电压，但两点之间的电压差很小，则可以在低输入范围内测量电压差，从而获得高分辨率。

警告：差分输入可以处理的最大共模电压是有限的。当共模电压超过该限制时，输入将被削波，并且测量的信号将失真。有关最大共模电压，请参阅仪器的规格。

应用领域

具有差分输入的示波器有多种应用。

电力系统

具有差分输入的示波器的一项应用是在（开关模式）电源、电机驱动器、变频器中进行测量。高共模电压和低电压差使具有差分输入的示波器成为理想的测量仪器。它还降低了产生短路的风险，从而导致电路和/或测量仪器损坏。

通讯总线

在（高速）数字通信总线（例如 USB 和 CAN）上进行测量时，具有差分输入的示波器也可以很好地使用。

为了提高信号完整性，此类总线使用两条差分信号线和一条公共接地线。两条信号线传输相同的信号，不同之处在于它们彼此相反。这减少了外部影响的影响，因为大多数外部干扰都是相加的，并且会在两条信号线中引起相同的偏移误差。电压差将保持不变，因此实际信号不受影响。为了测量实际信号，需要差分输入。

音频系统

具有差分输入的示波器的另一个应用是在专业音频系统中进行测量。正如上述数字总线一样，在专业音频系统中，也使用两条信号线和一条地线来提高信号完整性（此处称为“平衡”）。

北京迪阳公司所代理的TiePie Engineering产品 有许多用于使用差分输入进行测量的产品。

型号WiFiScope WS6 有差分输入的

WiFiScope WS6 DIFF高分辨率示波器是一款便携式电池供电 WiFi 无线示波器，具有四个差分高精度输入，可以以 8、12、14 和 16 位分辨率进行测量。

WiFiScope WS6 DIFF 高分辨率示波器将高精度输入与高达 16 位分辨率的分辨率、高达 1 GSa/s 的采样频率和高达 256 MSamples 的记录长度结合在一起。此外，它还具有差分/单端可切换输入，具有安全接地、 Sure Connect连接测试和CMI。

型号WiFiScope WS4 有差分输入的

WiFiScope WS4 DIFF是一款功能强大的计算机控制电池供电 WiFi无线示波器，具有四个内置差分输入通道。

WiFi/LAN/USB 连接的WiFiScope WS4 DIFF具有用户可选的 12 位、14 位或 16 位分辨率、200 mV 至 80 V 满量程输入范围、每通道 128 K 样本记录长度以及所有通道上高达 50 MHz 的采样频率。四个通道同时进行。

手持式示波器 HS6 DIFF

Handyscope HS6 DIFF高分辨率示波器是一款便携式 USB 示波器，具有四个差分高精度输入，可以以 8、12、14 和 16 位分辨率进行测量。

Handyscope HS6 DIFF 高分辨率示波器将高精度输入与高达 16 位分辨率的分辨率、高达 1 GS/s 的采样频率和高达 256 MSamples 的记录长度结合在一起。此外，它还具有安全接地、Sure Connect连接测试和CMI功能。

手持式 HS4 DIFF

Handyscope HS4 DIFF是一款功能强大的计算机控制测量仪器，具有四个内置差分输入通道。

USB 连接的Handyscope HS4 DIFF具有用户可选的 12 位、14 位或 16 位分辨率、200 mV 至 80 V 满量程输入范围、每通道 128 K 样本记录长度以及所有四个通道同时采样频率高达 50 MHz。

手持式高压示波器HP3

Handyprobe HP3高压示波器是一款便携式 USB 示波器，具有全差分高压输入，可测量高达 800 V DC / 566 V RMS (CAT II) 的电压。

Handyprobe HP3 高压示波器将高压输入与 10 位分辨率、100 MSamples/秒和 1 MSamples 记录长度结合在一起。

手持式示波器 TP450

Handyscope TP450高压示波器是一款便携式 USB 示波器，具有电隔离全差分高压输入，可测量高达 450 V DC/320 V RMS (CAT II) 的电压。

Handyscope TP450 高压示波器将高压输入与 16 位分辨率、250 MSamples/秒和 1 MSamples 记录长度结合在一起。

差分衰减器

为了增加差分输入的输入范围，需要特殊的差分衰减器。对于差分输入，输入的两侧都需要衰减。

标准示波器探头和衰减器仅衰减信号路径的一侧。这些不适合与差分输入一起使用。在差分输入上使用这些会对CMRR产生负面影响，并会引入测量误差。

为了增加 WiFiScope WS6 DIFF、WiFiScope WS4 DIFF、Handyscope HS6 DIFF 和 Handyscope HS4 DIFF 的输入范围，它们配备了四个差分 1:10 衰减器，即差分衰减器 TP-DA10。这些差分衰减器专门设计用于与 Handyscope HS6 DIFF 和 Handyscope HS4 DIFF 配合使用。

为了进一步提高 WiFiScope WS6 DIFF 和 Handyscope HS6 DIFF 的输入范围（高达 1000 V），可以使用差分衰减器 TP-DA25 。该 X25 差分衰减器专门设计用于与 WiFiScope WS6 DIFF 和 Handyscope HS6 DIFF 配合使用。

差分测量电缆

所有差分示波器都配有特殊的差分测量引线，每个输入一根。这些差分测量引线对于执行差分测量至关重要。针对特定仪器，有多种不同的型号可供选择。

测量引线 TP-C812B

2米长

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

测量引线 TP-C1812B

3米长

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

测量引线 TP-C812A

2米长

适用于 Handyprobe HP3

测量引线 TP-C812C

2米长

适用于手持式示波器 TP450

这些电缆可确保低噪声测量和良好的 CMRR。

在具有差分输入的示波器上使用标准 BNC 同轴电缆将不起作用。电缆的屏蔽层不会接地，而是连接到输入的一侧。因此，来自环境的噪声不会被屏蔽，而是会被拾取、测量并显示在信号上。 只有当示波器配备安全接地选件时，才可以使用这些标准电缆，然后输入必须切换为单端。

差分探头 SI-9002

要为现有示波器提供一个或多个差分输入，差分探头 SI-9002是理想的解决方案。

该差分探头为任何通用示波器提供高压差分输入。平衡输入正负端均具有高达700V的高压差分输入，灵敏度可低至100mV。