利用差分探头实现安全精准的浮动电压测量

通常情况下，测量人员需要进行浮动测量，即测量点的任一点都不与地球接地电位相连。例如，假设您要测量线性稳压电源系列调节器U1的输入和输出之间的电压降。无论是调节器的输入或输出引脚都不是以接地为参考的。

在标准示波器测量中，探头连接到信号点，探头尖端接地引线连接到电路地，实际上是对测试点与接地之间的信号差进行测量。大多数示波器将其信号接地端(或BNC接口的外壳)连接到保护接地系统。这样做是为了使施加到示波器上的所有信号都有一个共同的连接点。基本上，所有示波器的测量都是相对于“地”地进行的。将接地连接器连接到任何浮动点基本上会将被测点拉到地电位，这往往会引起电路上的尖峰或故障。您如何解决这种浮动测量问题?

图1.当测量不参照地面时，需要一个差分测量解。

对于浮动测量的需求，一个流行但不可取的解决方案是使用两个单端探头和一个范围的数学函数的“A-B”技术。

大多数数字示波器都具有减法模式，其中两个输入通道可以进行电相减，以给出差分信号的差值。为了获得良好的结果，每个探头在使用前都应进行匹配和补偿。在这种方法中，共模抑制比通常被限制在小于-20dB(10:1)。如果每个探头上的共模信号非常大，而差分信号要小得多，则两侧之间的任何增益差异都将显着改变它们的“差分”或“A-B”结果。在这里，一个很好的理智检查方法是重复探测相同的信号，看看“A-B”显示了什么。

图2.作为理智检查，双探相同信号，看看“A-B”是什么样子。

使用 Keysight的N2790A等高电压差分探头是使用任何示波器进行安全、准确的浮点测量的更好解决方案。探头头端采用真正的差分放大器，N2790A额定测量差分电压高达1,400VDC +峰值AC，在10 MHz时具有-70dB的CMRR。使用具有足够动态范围和带宽的差分探头，为您的应用进行安全、准确的浮测。

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审核编辑 黄宇