幾乎示波器測(cè)量的每個(gè)信號(hào)都包含一些不需要的噪聲。在測(cè)量小信號(hào)或連接到高阻抗節(jié)點(diǎn)時(shí)，噪聲有時(shí)會(huì)超過(guò)您希望測(cè)量的信號(hào)。通常的解決方案是進(jìn)行差分測(cè)量。

通過(guò)將一個(gè)輸入連接器握在每只手中來(lái)捕獲人類心跳

像PicoScope4444差分示波器這樣的示波器每個(gè)通道有兩個(gè)平衡輸入，并測(cè)量它們之間的信號(hào)差異。同時(shí)，它們會(huì)抑制兩個(gè)輸入上存在的任何相同噪聲。這允許您進(jìn)行傳統(tǒng)單端示波器無(wú)法完成的測(cè)量。在這個(gè)例子中，我們僅通過(guò)將一個(gè)輸入連接器握在每只手中來(lái)捕獲人類心跳。然而，所示技術(shù)適用于電子、音頻和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中發(fā)現(xiàn)的許多不同測(cè)量情況。

單端測(cè)量

接觸示波器探頭尖端時(shí)的50/60Hz市電嗡嗡聲

當(dāng)進(jìn)行心電圖（ECG）以進(jìn)行醫(yī)學(xué)診斷時(shí)，多個(gè)電極連接到患者的胸部。雖然診斷價(jià)值較低，但您也可以通過(guò)測(cè)量雙手之間的電壓來(lái)拾取心跳信號(hào)。健身房設(shè)備經(jīng)常利用這一點(diǎn)，在您握住導(dǎo)電把手時(shí)顯示您的脈搏。進(jìn)行此類測(cè)量的問(wèn)題在于，我們想要捕獲的信號(hào)很小（通常小于1mV），并且被噪聲淹沒(méi)，其中大部分是50或60Hz的市電嗡嗡聲。大多數(shù)示波器用戶都熟悉看到市電嗡嗡聲，事實(shí)上，這是檢查示波器是否工作的快速方法——只需將示波器探頭的尖端觸碰一下，看看是否顯示信號(hào)。波形顯示了這樣的信號(hào)。通道A（藍(lán)色）是左手觸摸示波器探頭尖端時(shí)的信號(hào)，通道B（紅色）是右手時(shí)的信號(hào)。波形底部的測(cè)量值顯示噪聲的峰峰值為652mV。在這噪聲中某個(gè)地方有一個(gè)小于1mV的心跳信號(hào)。

差分測(cè)量

通道A（藍(lán)色）顯示單端測(cè)量。通道B（紅色）顯示差分測(cè)量。噪聲拾波降低了200多倍。如果我們現(xiàn)在改用PicoScope 4444差分示波器，則抑制噪聲的能力會(huì)顯著提高。藍(lán)色軌跡（通道A）是通過(guò)僅接觸每個(gè)通道的兩個(gè)輸入中的一個(gè)而捕獲的單端測(cè)量。這顯示出與之前波形相似的噪聲拾波，并且同樣必須在±500mV滿量程范圍內(nèi)捕獲。紅色軌跡顯示了當(dāng)您用同一只手握住兩個(gè)輸入而不是僅一個(gè)輸入時(shí)會(huì)發(fā)生什么?，F(xiàn)在拾取的噪聲水平低于4mV——改善了200多倍！更好的是，您現(xiàn)在可以使用更靈敏的輸入范圍（±10mV滿量程）。

顯示心跳（ECG）信號(hào)

將一個(gè)探頭握在每只手中，心跳信號(hào)變得可見(jiàn)（頂部軌跡），但仍然有很多噪聲。為了去除高頻噪聲，我們啟用了100kHz硬件帶寬限制器。為了去除剩余的市電拾波，我們啟用了20Hz軟件低通濾波器。下面的軌跡現(xiàn)在顯示了一個(gè)清晰的心跳信號(hào)。