原来共模电压就是这样！
大家好，我是单片机陈先生。我相信很多工程师在日常调试中或多或少会遇到共模电压的问题，尤其是当两线电流变送器接收到模拟量输写通道时。因此，有必要向您解释共模电压的问题。
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如上图所示:红线和黑线形成电源轨，为什么叫电源轨？(Rail)，这是用英语翻译的。在西方人眼里，两条电源线，一条是正的，一条是负的，就像铁路的两条铁轨，铁轨的英文单词是Rail。这两条轨道总是平行的，不能相交，否则火车会翻车，电源线也会翻车，正负永远不会短路，否则电源会烧坏. 这就是我们称电源为轨道的意思。
蓝线代表信号1，其幅值为20V；紫线代表信号2，其幅值为16V。 信号1和信号2的振幅在电源轨道范围内。
对于公共地端系统，在稳定时，任何信号的振幅都不能超过其电源范围，否则该系统将是一个不稳定的系统. e因子会出现。
信号1和信号2的差模电压定义为两者之间的差值，即 20V-16V = 4V.。
信号1和信号2的共模电压定义为两者的和值，除以2，即(20V 16V）/ 2 = 18V.。
上图用一个简短的电路如下图所示：
节点1是信号1，即20V
节点2是信号2，即16V
此时，让我们将该电路的节点1和节点2分别连接到我们UN 231-0HC测量22模块，看看会发生什么，如下图所示
UN 231-0HC22是4通道的模拟测量模块，其内部测量电路为差分电路，即两个输写端A 和A-放大测量信号差值。
在这个例子中，拨码开关是101，相应的范围是10V，也就是说，可以测量A 和A-差值为10V如果范围超过10，V，然后是超量程，如果是12V，然后读数会固定到32000，没有线性关系。
此时，A 即节点1的电压，即20V
A-即节点2的电压，即16V
A 和A-的差值即是4V，位于量程10V参照上述说法，UN 231-0HC22能够真正测量这个4V相应的差值信号AIW0读数应为12800。
但是，不要太高兴。请仔细想想。哪里有问题？ 是的，我们太在意了。A 和A-差值，却忘了A 和A-的共模电压值。
正是这个共模电压值导致了UN 231-0HC这两个信号无法处理. 这样的测量，AIW0永远不会是12800。如果你感兴趣，你可以做一个实验。回到这个时候UN 231-0HC如下图所示：
在红色方框中，有两个指标是关于共模电压的阐述，
1、共模抑制，这个参数在这里是针对交流信号的，由于共模电压有直流共模电压和交流共模电压之分，这个参数主要针对交流共模电压，40dB指交流共模电压的抑制能力。值越大，共模电压的抑制能力越强，模块的性能越好。
DC到60Hz，指交流共模电压的频率范围.在现场应用中，我国工业用电频率额定值为50Hz，实际上有一定的波动，参数越频繁，模块对共模电压的抑制范围越广，模块的性能就越好。
当然，价格会越贵. 60Hz有一些高端测量仪器，可以达到100个参数Hz甚至120Hz，考虑到全波整流后，频率翻了一番，变成了100Hz。
2、共模电压，该参数针对直流和交流信号，特别是直流共模电压范围. 这是：信号电压 共模电压 ≤ 12V
从这个参数中可以看出，UN 231-0HC所能允许的共模电压范围一定小于12V. 在上述例子中，共模电压为18V，超过了12V，因此，UN 231-0HC22没有这个可以处理的。.
好奇的小伙伴会问，如果我想提高的话UN 231-0HC22共模电压范围怎么办？
首先，提高共模电压范围会带来UN231-0HC22模块价格迅速上涨。
那么，共模电压越高，操作接线的工程师就越不安全。
第三，你必须找到一个相当于你的共模电压甚至更大的芯片。如果你的共模电压是100V，所以你必须找到一个120V电源芯片。
原则上不现实，但我还是想用。UN 231-0HC处理高共模电压应该怎么办？
两个字:隔离。隔离是最好的方法。 如下图：
好的，接下来我们将上面的描述应用到我们实际遇到的两线电流变送器上，有以下两张图:
图1和图2的区别在于两线电流变送器接收UN 231-0HC图1与图2的对比相当于：
看这里，相信大家都知道哪个接法不正确，哪个方法正确。是的，图1的接法不正确，相当于自己提高了共模电压。这个时候算一下图1接法的共模电压。
由于两线电流变送器一般为4-20mA，有4-20mA流入到A ，其次从A-流出，由于RA和A 此时短接相当于A 和A-电阻之间的电阻是250Ω，所以，当有4mA电流流入A 流出A-时，A 和A-差值电压为1V，而A 直接接24V ，对地电位为24V；A-对地电位为24V - 1V = 23V。
它们的共模电压是(24V 23V) / 2 = 23.5V，远远超出UN 231-0HC22能承受的范围；
当有20mA电流流入A 流出A-时，A 和A-差值电压为5V，A 对地电位为24V，A-对地电位为24V - 5V = 19V。
它们的共模电压是(24V 19V）/ 2 = 2一.5V，远远超出UN 231-0HC22能承受的范围；
图2的接法没有问题，图2的接法，A 和A-共模电压值之间不超过2.5V； 远远小于UN 231-0HC如果你感兴趣，可以自己计算22的额定范围。
在这里，相信大家已经明白了两线电流变送器的强大之处吧？
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