
【電】 common-mode error
altogether; common; general; share; together
【醫】 sym-; syn-
model; module; mould; pattern
【計】 M; MOD; modulo
【化】 mould
【醫】 ***; mol; mole
error
【計】 booboo; E; errors
【化】 deviation; error
【醫】 error
【經】 error
共模誤差(Common Mode Error)是電子測量系統中的關鍵幹擾類型,指在差分信號傳輸或傳感器應用中,兩個輸入端同時存在的同相位幹擾電壓引起的測量偏差。其成因主要包括地電位差異、電磁耦合幹擾或電源波動,例如工業環境中大功率設備産生的電磁噪聲通過寄生電容耦合至信號線。
在運算放大器電路中,共模誤差可用公式表示為: $$ V{error} = frac{V{cm}}{CMRR} $$ 其中$V_{cm}$為共模電壓,CMRR(共模抑制比)是衡量器件抑制共模幹擾能力的核心參數。根據IEC 60601醫療設備安全标準,心電監護儀等設備要求CMRR值需高于100dB以消除人體共模電壓幹擾。
抑制措施包含三個層面:1)硬件設計采用屏蔽雙絞線降低電磁幹擾,2)電路設計使用儀表放大器提升CMRR,3)軟件算法實施數字濾波。美國國家儀器公司(NI)在《傳感器信號調理指南》中指出,合理接地方案可減少80%以上的共模誤差。
共模誤差在不同領域有不同含義,以下是主要解釋:
地球物理/GPS數據分析領域
指多個測站共同存在的系統性誤差,通常由區域性因素(如大氣延遲、衛星軌道誤差、地殼運動模型偏差等)引起。研究特點包括:
電子工程領域
指電路兩個輸入端接收到的同相位、同幅值幹擾信號,常見于差分放大器中。這類誤差會導緻信號失真,需通過共模抑制比(CMRR)等參數評估系統抗幹擾能力。
補充說明
該術語具有領域特異性,在學術文獻中出現時需結合上下文判斷具體指向。例如GPS研究中更關注區域系統性誤差,而電路設計側重信號傳輸幹擾問題。
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