在低端輸入和模擬地之間連接有參考電阻的差分輸入稱為偽差分。當(dāng)傳感器本身與地面隔離時(shí)使用偽差分輸入,例如懸掛在自由空氣中的熱電偶 (TC) 的情況。需要參考電阻器,因?yàn)闆](méi)有它,系統(tǒng)將沒(méi)有參考來(lái)衡量幅度。幸運(yùn)的是,當(dāng)輸入切換到 TC 類型時(shí),大多數(shù)數(shù)據(jù)采集設(shè)備 (DAQ) 都會(huì)使用參考電阻。然而,對(duì)于非 TC 差分輸入,用戶可能必須添加一個(gè)。如果您無(wú)法理解為什么需要參考,請(qǐng)考慮在站在海灘上和站在船背上時(shí)測(cè)量海浪的高度。在海灘上,您可以使用牢牢固定在地面上的量尺來(lái)估計(jì)波浪高度,因此海灘是參考。船上的情況并非如此,因?yàn)樗c海灘隔離,并且上下浮動(dòng),因此無(wú)法測(cè)量波浪高度。您可以測(cè)量船尾的高度,但它們與陸地上的高度不匹配。如果可以將碼頭運(yùn)行到船上以將其牢固地錨定,那么這將類似于參考電阻器。

圖1
當(dāng)裸露的 TC 端(傳感端)與本身接地的導(dǎo)電表面接觸時(shí),就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,從而形成第二個(gè)參考點(diǎn)。因?yàn)閮蓚€(gè)參考電壓很少會(huì)在 DAQ 模擬地中流動(dòng)電流(圖 2),因此每個(gè)輸入端都會(huì)出現(xiàn)電壓。該電壓稱為共模電壓(Vcm)。理想的差分輸入將拒絕兩個(gè)引腳共有的信號(hào),因?yàn)楦鶕?jù)定義,它測(cè)量?jī)蓚€(gè)端子之間的差異。實(shí)際上,有一個(gè)規(guī)范調(diào)用共模抑制比 (CMRR),它是輸入可以拒絕的 Vcm 量。可以通過(guò)從范圍中減去測(cè)量值來(lái)確定實(shí)際數(shù)量。例如,如果輸入范圍為 78.5 mV 且 TC 輸出為 8mV,則輸入可能拒絕的最大 Vcm 為 78.5 - 8 = 70.5mV。對(duì)于此示例,兩個(gè)參考點(diǎn)的差異在 8mV 輸出時(shí)不能超過(guò) 70.5 mV。這并不多,因此建議使用隔離熱電偶或電流(隔離)隔離差分輸入。

圖2
可能存在 Vcm 問(wèn)題的一個(gè)跡象是噪聲。這是因?yàn)?span> Vcm 超過(guò)了它溢出到讀數(shù)中的限制,從而導(dǎo)致讀數(shù)嘈雜和不準(zhǔn)確。