如何排查低压差测量中的误差问题

寻找干扰源

在重复性的数字化示波器轨迹的同时，将附近的设备打开和关闭(比如机器，泵，电源)，观察数字化波形上的变化。如果你关闭了一台附近的电源，并注意到尖峰消失了，那么说明这个电源耦合进了你的传感器。

入侵信号通过空气传播并耦合进了你的传感器电缆吗？抑或它通过你的地线传输？尝试移动你的传感器电缆，观察对数字化波形的影响。电缆位置影响图形吗？如果有影响，那么说明空气中的射频干扰正在通过具有不同物理尺寸(不同磁通量)的环线(你的电缆)传输。由于移动电缆而发生的辐射场改变是空中传输射频干扰的迹象。增加电缆屏蔽可能有用，还可以试试下面讨论的其它几种技术。

电缆/传感器的地连接到了外部金属(比如待测设备)吗？如果连了，从物理上断开它，观察对你信号的影响。如果信号有变化，那么你就知道电流正在流过你的地线，这是数据采集地和待测设备地之间存在的交流信号引起的。这被称为“地环路”，通常可以用电气上隔离传感器的方法来解决。地之间的交流电压差通常是由于改变电源引起的，包括改变地回路上的电流以及该地线上的相关压降。地之间的典型电压差是50mVdc加上15mVac。为了用灵敏的数据采集系统测量这种情况，将IN+连接到地#1，将IN-连接到地#2，尽可能快的数字化一个通道，观察全屏时100?s至25ms刻度下的波形。

差分放大器共模抑制功能有帮助吗？数据采集系统都有差分输入电路，它们测量两个输入之间的电压差。所有差分放大器都有这样一个参数：对两个输入端上的共模信号能够抑制多少？典型的指标是60Hz时抑制80dB。这意味着两个引脚上60Hz信号的万分之一被看作差分信号。

举例来说，用裸导线连接IN+和IN-，在IN+和GND之间施加一个60Hz、1Vrms的信号，然后进行数字化，你将会在IN+和IN-之间看到60Hz 100?Vrms的信号。数据采集的一个小秘密是，这种抑制性能每10倍频将下降20dB，这意味着你在600Hz时可以达到千分之一的抑制，6KHz时是百分之一，60KHz时是十分之一，再高就没有抑制效果了。数字开关(比如尖峰)所涉及的频率经常超过60KHz。因此在许多情况下，放大器共模抑制功能并没有什么帮助，特别是对数字开关引起的射频干扰而言。