两种常见信号测量方式

接地测量 & 浮地测量

 接地测量

 针对接地信号的测量

 信号参考端接地

 使用单端探头即可测量

接地信号

 浮地测量

 针对差分信号的测量

 信号参考端非接地，存在共模电压

 无法使用单端探头进行测量

浮地测量

典型应用场景

数字电路中的差分信号传输

 高速串行差分信号，如USB2.0、Ethernet、MIPI等  低速串行差分信号，如CAN/LIN、RS-422/485、MIL-STD-1553B、ARINC429等 ı 电源和功率子系统中的浮地信号

 MOSFET或IGBT功率器件上的信号测试

 马达或驱动电路

ı 浮地系统

 机载、舰载、车载和航天飞船或星载系统

 铁路系统

ı 电力传输

 供电网络

 电力线载波通信

 超级充电站

浮地测量方法一

差分探头

使用差分探头测量

 优点• 安全的测量方法 • 差分探头具备高CMRR(共模抑制

比)，保证测量结果的准确性

• 可同时进行多个参考不同的浮地

信号测量

 缺点

• 成本较高

• 特定差分探头的耐压能力有限

浮地测量方法二

两支单端探头相减

伪差分测量：使用2支单端探头分别测试浮地信号

正、负两端再相减

 优点

• 成本较低

• 操作简便

 缺点

• 2支不同探头的寄生噪声不同，无法

完全消除噪声干扰

• CMRR能力较差，无法测量较小差模

电压分量(相对于共模电压)

浮地测量方法三

示波器浮地

示波器浮地

将示波器电源线的地线端掐断，使示波器浮地

 优点

• 节省成本

 缺点

• 最危险的方法！

示波器机壳及裸露在外的BNC接口带电， 当浮地参考端电压过高时易发生触电 • 机壳系统的容性负载被加到被测浮地系统

中，造成测量结果不准确

• 不可同时进行多个参考不同的浮地信号测量(示波器通道非隔离时)

浮地测量方法四

隔离电源

使用隔离电源供电

 优点

• 通过变压器原理，隔离了浮地信号参考

点与地之间的电气连接

 缺点

• 增加了额外购置成本

• 不可同时进行多个参考不同的浮地信号

测量(示波器通道非隔离时) • 示波器浮地，如果误操作将探头参考端

与被测浮地信号高电平相接，仍然有触

电危险

浮地测量方法五

隔离台式示波器

ı 使用通道隔离的台式示波器

 优点

• 通道隔离，示波器浮地，可使用单端探头测试浮地

差分信号

 缺点

 浮地参考电压耐压能力有限，一般在30Vrms以下

 便携性稍差，性能一般（带宽/采样率/存储深度）

浮地测量方法六

通道隔离手持示波器

ı 使用电池供电、通道/端口隔离的手持示波器

 通道隔离，可直接使用单端探头测量浮地信号，

成本较低  通道之间隔离，可同时进行多个参考不同的浮

地信号测量

 便携式电池供电，可适应不同测量环境(实验室

+ 外场)  耐压能力更强(相对一般隔离台式示波器)