示波器本質(zhì)上是用于呈現(xiàn)電壓（Y 軸）隨時(shí)間（X 軸）變化關(guān)系的測(cè)量儀器，其電壓測(cè)量均在兩點(diǎn)間進(jìn)行。在設(shè)計(jì)時(shí)，多數(shù)工程師期望測(cè)量點(diǎn)之一能穩(wěn)定接地，所以示波器探頭參考引線會(huì)依次連接 BNC 輸入外殼、機(jī)箱，最終通過電源引線實(shí)現(xiàn)接地。

但這種常規(guī)設(shè)計(jì)卻給使用者帶來難題。實(shí)際應(yīng)用中，許多電壓測(cè)量的參考點(diǎn)并非接地，像 “浮動(dòng)電壓” 指不以地為直接參考的電壓，“差分電壓” 則是在兩個(gè)非接地的點(diǎn)之間進(jìn)行測(cè)量的電壓。此外，信號(hào)常以差分傳輸，即兩條線路傳輸相反信號(hào)，這種方式有助于接收器有效抑制共模噪聲，例如 CAN 總線的差分信號(hào)就是 CAN 高電平和 CAN 低電平的差值。開關(guān)模式電源、三相電源、電流感應(yīng)電阻器以及生物信號(hào)等場(chǎng)景，都可能涉及浮動(dòng)或差分信號(hào)。若在這類測(cè)量中錯(cuò)誤接入接地引線，輕則造成信號(hào)失真，重則損壞被測(cè)器件。

解決浮動(dòng)測(cè)量問題，直接拔掉電源插頭接地線的做法不可取，因?yàn)檫@會(huì)使機(jī)箱和 BNC 輸入失去接地保護(hù)，增加觸電風(fēng)險(xiǎn)。較為安全且常用的方法是偽差分測(cè)量，通過兩個(gè)探頭分別測(cè)量兩點(diǎn)，反轉(zhuǎn)其中一個(gè)通道信號(hào)，再利用數(shù)學(xué)運(yùn)算相減，從而獲取差分信號(hào)，保障測(cè)量安全。不過，此方法存在局限性，需占用兩個(gè)通道和一個(gè)數(shù)學(xué)通道生成一條跡線，而且探頭間的不平衡易導(dǎo)致通道偏斜，降低共模抑制比（CMRR）。

對(duì)于追求高精度和高安全性的測(cè)量場(chǎng)景，有源差分電壓探頭是更優(yōu)選擇。它具備真差分測(cè)量功能、高 CMRR，每次測(cè)量僅需一個(gè)示波器通道，能有效解決浮動(dòng)和差分電壓的測(cè)量難題，顯著提升測(cè)量的準(zhǔn)確性與安全性。

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