单端和差分信号的接线法

内容来源：【单端信号 差分信号与数据采集卡的【RSE】【 NRES】【 DIFF】 模式的连接】

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单端输入

单端信号指的是输入信号由一个参考端和一个信号端构成，参考端一般是地端，信号就是通过计算信号端口和地端的差值所得。

差分输入

差分信号指的就是对单端信号进行差分变换，一路信号与原信号相位相同，另一路信号与原信号相位相反。即相当于两个单端信号，一个相对于参考地是正的，另一个相对于参考地是负的。差分信号就需要计算两根信号线上的差值再除以2。

对比

不同点

差分信号的抗干扰更强，因为擦划分的两条导线非常接近，并且信号反向，所以产生的干扰信号会同时耦合到两路信号上，做差时，干扰信号(共模信号)就会相互抵消掉。实际上最终会得到的是差分信号做差后的结果波形。

相同点

都需要做差，信号的产生需要一个参考值。在模拟输入的采集中，可以将接线方法分为以下几个：

 接线选择的注意

不同情况下的解法

1、传感器和电脑都接地(共地)

 使用这种接法是为了避免接地环路的出现，在实际中，由于电流大小、电路布局等因素影响，参考地可能会产生一定的电压波动，信号源和采集卡之间就会产生电势差，电势差进入了测量系统，那么就会导致误差。

2、传感器是电池供电

• 信号是浮空信号源，无论采集端是浮空源还是接地源，测量单端信号应该使用接地模式；测量差分信号时，也应该使差分输入保持共地。
• 对于内阻较大的浮空地信号源，所以在差分输入的接地端需要加上一个大约为100倍信号源内阻的偏置电阻来连接AGND端(单端输入也同样适用)。

3、传感器由开关电源供电

开关电源一般是隔离的，所以认为是浮空源，这就与上面的电池供电传感器一致。

4、电脑不接地(一般指笔记本)

因为笔记本电脑的适配器是隔离的，故通常认为其是浮空的，无论信号源端的信号是否接地，都可以使用RES接法。

总结

• 差分输入是默认共地的，共地指的就是是否有共同的参考端，如果有，那么就要使用非接地单端模式NRSE或差分模式，防止出现接地环路；如果没有，那么就需要使用接地参考单端模式RSE。
• 在RES和NRES之间，需要注意采集的设备是否支持这两种模式。