Прием сигнала заземленного источника

Рассмотрим, что происходит, когда напряжение заземленного источника сигнала (рис. 3.81) измеряется (принимается) с помощью заземленного приемника. Поскольку "земли" источника и приемника сигнала пространственно разнесены, они имеют разный потенциал и обозначены на рис. 3.81 по-разному. Разность потенциалов между ними равна . Поэтому напряжение , приложенное ко входу приемника, оказывается равным сумме напряжений источника сигнала и разности потенциалов между двумя "землями": = + . Таким образом, результат измерения, выполненного описанным способом, будет содержать погрешность величиной . Эта погрешность может находиться в допустимых пределах, если источник сигнала и приемник расположены недалеко друг от друга, или если напряжение сигнала имеет большую величину (например, предварительно усилено).

Ситуация может быть существенно улучшена, если "земляной" провод источника и приемника сигнала соединить медным проводником с низким сопротивлением (рис. 3.82). Однако это не устраняет паразитное напряжение полностью, поскольку ток, возникающий вследствие разности потенциалов "земель", теперь будет течь по соединяющему их проводнику. Как правило, основной компонентой тока является помеха с частотой 50 Гц, но значительную роль играет и э.д.с., наведенная высокочастотными электромагнитными полями. В последнем случае индуктивность проводника играет значительную роль и устранить ее без применения дифференциального приемника практически невозможно.

Рис. 3.81. "Земля" имеет разные потенциалы в разных точках	Рис. 3.82. Проводник, соединяющий "земли" источника и приемника сигнала, имеет ненулевое сопротивление	Рис. 3.83. Измерение сигнала заземленного источника с помощью дифференциального приемника

Наиболее точная цепь для измерения сигнала заземленного источника показана на рис. 3.83. Она содержит дифференциальный приемник, который ослабляет синфазное напряжение помехи в раз.

Следует отметить, что в цепи на рис. 3.83 нельзя соединять один из входов с "землей" приемника, поскольку при этом фактически получается схема с одиночным входом (рис. 3.82) со всеми ее недостатками.