数据采集模拟输入配置的连接方式（NI数据采集卡）

关键词：单端连接（SE）、参考单端连接（RSE）、非参考单端连接（NRSE）、差分连接（Differential）

数据采集系统进行模拟输入采集AI（Analog Input）时需要根据信号源和测试条件进行不同的信号连接配置，主要有以下三种模式：参考单端连接、非参考单端连接、差分连接。

单端连接SE（Single-Ended）

当多个模拟输入信号可以使用同一个参考点时，推荐单端连接SE。一般数据采集卡有两种单端连接类型：参考单端RSE模式（Referenced Single-Ended）与非参考单端NRSE模式（Non-Reference Single-Ended。两者的区别在公共接地点是在数采卡一端还是在被测物一端。

参考单端连接RSE

在参考单端模式下，数据采集系统向被测信号提供一个公共的接地点（AI_GND），这个接地点通常连接到数据采集系统的地。图 1是参考单端的接线示意图。参考单端的方式优点是接线简单，通道数是差分模式的两倍。但是必须注意，参考单端模式只适用于没有接地的浮动信号源。例如很多温度传感器是无需接地的。

图 1 浮动信号的参考单端模式

非参考单端连接NRSE

在很多测试场景里，被测信号本身是接地的，这时候就不可以简单地使用RSE模式。不同的接地点由于点位不同会形成地回路，影响测试结果。因此可能需要使用非参考单端连接模式（NRSE）。如图 2所示，被测信号的地没有直接连接到数采卡的地，而是连接到数采卡提供的AI_SENSE。AI_SENSE端在内部接到仪器放大器负输入端（省略了内部电路）。这样，信号的地端和板载的地端不再共地。NRSE内部的前置放大电路非常类似与差分放大电路，所以NRSE模式又常称为伪差分模式。NRSE模式的好处是通道数量仍旧是差分模式的两倍。但是在共模抑制等性能上与RSE类似，比差分模式逊色。

图 2 接地信号的非参考单端模式

差分连接Differential

差分连接模式提供正信号和负信号输入，信号源正连AI﹢，信号源负连AI﹣，如图 3所示。如果信号源负端是接地的，差分模式可以有效避免通过地线引起的干扰，所以差分模式相比单端模式有更好的噪声抑制。但是一个32路的数采卡只能提供16路的差分连接。【1】

图 3 接地信号的差分模式