
【电】 common-mode error
altogether; common; general; share; together
【医】 sym-; syn-
model; module; mould; pattern
【计】 M; MOD; modulo
【化】 mould
【医】 ***; mol; mole
error
【计】 booboo; E; errors
【化】 deviation; error
【医】 error
【经】 error
共模误差(Common Mode Error)是电子测量系统中的关键干扰类型,指在差分信号传输或传感器应用中,两个输入端同时存在的同相位干扰电压引起的测量偏差。其成因主要包括地电位差异、电磁耦合干扰或电源波动,例如工业环境中大功率设备产生的电磁噪声通过寄生电容耦合至信号线。
在运算放大器电路中,共模误差可用公式表示为: $$ V{error} = frac{V{cm}}{CMRR} $$ 其中$V_{cm}$为共模电压,CMRR(共模抑制比)是衡量器件抑制共模干扰能力的核心参数。根据IEC 60601医疗设备安全标准,心电监护仪等设备要求CMRR值需高于100dB以消除人体共模电压干扰。
抑制措施包含三个层面:1)硬件设计采用屏蔽双绞线降低电磁干扰,2)电路设计使用仪表放大器提升CMRR,3)软件算法实施数字滤波。美国国家仪器公司(NI)在《传感器信号调理指南》中指出,合理接地方案可减少80%以上的共模误差。
共模误差在不同领域有不同含义,以下是主要解释:
地球物理/GPS数据分析领域
指多个测站共同存在的系统性误差,通常由区域性因素(如大气延迟、卫星轨道误差、地壳运动模型偏差等)引起。研究特点包括:
电子工程领域
指电路两个输入端接收到的同相位、同幅值干扰信号,常见于差分放大器中。这类误差会导致信号失真,需通过共模抑制比(CMRR)等参数评估系统抗干扰能力。
补充说明
该术语具有领域特异性,在学术文献中出现时需结合上下文判断具体指向。例如GPS研究中更关注区域系统性误差,而电路设计侧重信号传输干扰问题。
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