經(jīng)常有工程師遇到這樣的問題，在使用數(shù)據(jù)采集卡采集模擬輸入信號(hào)時(shí)，發(fā)現(xiàn)測量所得值和實(shí)際值有偏差，并且這個(gè)偏差遠(yuǎn)超過采集卡指標(biāo)參數(shù)的誤差范圍，于是聯(lián)系我們，在我們共同一步一步的分析之后，其實(shí)幾乎都是因?yàn)樾盘?hào)接線不對(duì)導(dǎo)致的測量誤差。

接下來以供電方式的不同來進(jìn)行分類，介紹幾種不同情況下，測量電壓信號(hào)時(shí)的正確接線方式。

一、電池供電的設(shè)備

對(duì)于電池供電的設(shè)備，通常物理上就沒有和大地連接，因此這類設(shè)備輸出的信號(hào)基本都是浮地信號(hào)。對(duì)于浮地信號(hào)，應(yīng)該使用接地參考單端模式（RSE）或者偽差分模式（Pseudo-DIFF）這兩種接線方式。

接地參考單端模式（RSE）

偽差分模式（Pseudo-DIFF）

二、兩線插座交流供電的設(shè)備

對(duì)于兩線插座交流供電的設(shè)備，通常物理上也沒有和大地連接，因此這類設(shè)備輸出的信號(hào)基本也都是浮地信號(hào)。對(duì)于浮地信號(hào)，應(yīng)該使用接地參考單端模擬（RSE）或者偽差分模式（Pseudo-DIFF）這兩種接線。

接地參考單端模擬（RSE）

偽差分模式（Pseudo-DIFF）

三、三線插座交流供電的設(shè)備

對(duì)于三線插座交流供電的設(shè)備，通常物理上和大地連接，因此這類設(shè)備輸出的信號(hào)，基本都以大地作為零電位參考點(diǎn)。對(duì)于這類以大地作為零電位參考點(diǎn)的信號(hào)，應(yīng)該使用非接地參考單端模式（NRSE）或者差分模式（DIFF）這兩種接線方式。

非接地參考單端模式（NRSE）

差分模式（DIFF）這兩種接線方式。

四、分析原因

在測量一個(gè)信號(hào)時(shí)，如果這個(gè)被測信號(hào)是以大地作為零電位參考點(diǎn)的信號(hào)，數(shù)據(jù)采集卡這端也是通過電源連接到了大地，那么在測量接線的時(shí)候，應(yīng)該要避免接地環(huán)路的出現(xiàn)。

因?yàn)楸粶y信號(hào)那端的大地和測試設(shè)備這端的大地可能存在電勢差，接地環(huán)路的出現(xiàn)，會(huì)將這個(gè)電勢差引入到測量結(jié)果中，從而導(dǎo)致了測量誤差。

五、總結(jié)

通過前面的幾種分類，我們可以總結(jié)出這樣的規(guī)律：

以大地作為零電位參考點(diǎn)的信號(hào)，應(yīng)該使用 NRSE 或者 DIFF 接線方式。
浮地信號(hào)（即不以大地作為零電位參考點(diǎn)的信號(hào)），應(yīng)該使用 RSE 或者 Pseudo-DIFF 接線方式。
再直白一點(diǎn)的總結(jié)：

因此在分析一個(gè)測量系統(tǒng)的接線方式時(shí)，要分析被測信號(hào)是否接地，還要分析測量設(shè)備是否接地。
- 如果都接地了，一定要避免接地環(huán)路的出現(xiàn)，采用 NRSE 或者 DIFF。
- 如果其中一端接了地，采用 RSE 或者 Pseudo-DIFF。
- 如果都沒有接地，采用 RSE 或者 Pseudo-DIFF，再給其中任意一端接上地。

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作為一篇略帶廣告性質(zhì)的博文，是時(shí)候推出要介紹的產(chǎn)品了。Smacq 的 USB-3000 系列數(shù)據(jù)采集卡，其模擬輸入功能支持前面提到的所有接線方式，幾乎可以適應(yīng)絕大多數(shù)場合的數(shù)據(jù)采集應(yīng)用，而且價(jià)格適中，技術(shù)支持完善，值得推薦！

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審核編輯 黃宇