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差分探頭上的共模電壓是什么?
admin
2025-08-22 10:27:09
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什么是共模電壓?
想象一下,在一個(gè)差分測量中,你有兩個(gè)測試點(diǎn),我們稱之為正端和負(fù)端。
差分信號: 這是你真正想要測量的有用信號。它是正端電壓和負(fù)端電壓之間的差值。
共模信號: 這是同時(shí)出現(xiàn)在正端和負(fù)端上的相同(或非常接近)的電壓。它是一個(gè)“共同”的模式,通常是你不想要的噪聲或直流偏置。它的值是兩個(gè)測試點(diǎn)電壓的平均值。
一個(gè)生動的比喻:把差分測量想象成兩個(gè)人在嘈雜的房間里(共模噪聲)對話。
差分信號=一個(gè)人對另一個(gè)人說話的內(nèi)容(有用的信息)。
共模信號=房間里的背景噪音(空調(diào)聲、其他人說話聲),這些噪音同時(shí)進(jìn)入兩個(gè)人的耳朵,干擾他們聽清對方。
差分探頭的作用,就是抑制掉這個(gè)巨大的背景噪音(共模電壓),而只放大并提取出他們之間的對話內(nèi)容(差分信號)。
為什么共模電壓在差分測量中如此重要?
存在普遍性:在電力電子(如電機(jī)驅(qū)動、逆變器、開關(guān)電源)、通信總線(如RS485、CAN)等場景中,信號常?!捌 痹谝粋€(gè)很高的直流電壓或高頻噪聲之上。這個(gè)“底座”就是共模電壓。
安全風(fēng)險(xiǎn):高的共模電壓可能遠(yuǎn)超示波器通道和大地之間的耐壓極限(通常只有幾十伏)。如果錯(cuò)誤地使用普通無源探頭直接測量,會立即損壞示波器、探頭,甚至危及人身安全。
測量準(zhǔn)確性:即使沒有安全問題,高的共模電壓也會導(dǎo)致測量誤差,使波形失真,無法看到真實(shí)的差分信號。