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差分探头上的共模电压是什么?

admin 2025-08-22 10:27:09 0

什么是共模电压?

想象一下,在一个差分测量中,你有两个测试点,我们称之为正端和负端。

差分信号: 这是你真正想要测量的有用信号。它是正端电压和负端电压之间的差值。

共模信号: 这是同时出现在正端和负端上的相同(或非常接近)的电压。它是一个“共同”的模式,通常是你不想要的噪声或直流偏置。它的值是两个测试点电压的平均值。

一个生动的比喻:把差分测量想象成两个人在嘈杂的房间里(共模噪声)对话。

差分信号=一个人对另一个人说话的内容(有用的信息)。

共模信号=房间里的背景噪音(空调声、其他人说话声),这些噪音同时进入两个人的耳朵,干扰他们听清对方。

差分探头的作用,就是抑制掉这个巨大的背景噪音(共模电压),而只放大并提取出他们之间的对话内容(差分信号)。

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为什么共模电压在差分测量中如此重要?

存在普遍性:在电力电子(如电机驱动、逆变器、开关电源)、通信总线(如RS485、CAN)等场景中,信号常常“漂浮”在一个很高的直流电压或高频噪声之上。这个“底座”就是共模电压。

安全风险:高的共模电压可能远超示波器通道和大地之间的耐压极限(通常只有几十伏)。如果错误地使用普通无源探头直接测量,会立即损坏示波器、探头,甚至危及人身安全。

测量准确性:即使没有安全问题,高的共模电压也会导致测量误差,使波形失真,无法看到真实的差分信号。