示波器本質上是用于呈現電壓（Y 軸）隨時間（X 軸）變化關系的測量儀器，其電壓測量均在兩點間進行。在設計時，多數工程師期望測量點之一能穩定接地，所以示波器探頭參考引線會依次連接 BNC 輸入外殼、機箱，最終通過電源引線實現接地。

但這種常規設計卻給使用者帶來難題。實際應用中，許多電壓測量的參考點并非接地，像 “浮動電壓” 指不以地為直接參考的電壓，“差分電壓” 則是在兩個非接地的點之間進行測量的電壓。此外，信號常以差分傳輸，即兩條線路傳輸相反信號，這種方式有助于接收器有效抑制共模噪聲，例如 CAN 總線的差分信號就是 CAN 高電平和 CAN 低電平的差值。開關模式電源、三相電源、電流感應電阻器以及生物信號等場景，都可能涉及浮動或差分信號。若在這類測量中錯誤接入接地引線，輕則造成信號失真，重則損壞被測器件。

解決浮動測量問題，直接拔掉電源插頭接地線的做法不可取，因為這會使機箱和 BNC 輸入失去接地保護，增加觸電風險。較為安全且常用的方法是偽差分測量，通過兩個探頭分別測量兩點，反轉其中一個通道信號，再利用數學運算相減，從而獲取差分信號，保障測量安全。不過，此方法存在局限性，需占用兩個通道和一個數學通道生成一條跡線，而且探頭間的不平衡易導致通道偏斜，降低共模抑制比（CMRR）。

對于追求高精度和高安全性的測量場景，有源差分電壓探頭是更優選擇。它具備真差分測量功能、高 CMRR，每次測量僅需一個示波器通道，能有效解決浮動和差分電壓的測量難題，顯著提升測量的準確性與安全性。

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