确保测量精度通常意味着不能只局限于技术规范中的参数值。理解应用的电气环境背景对于确保成功完成任务至关重要，尤其是对于噪声环境或是工业环境。接地回路、高共模电压和电磁辐射均是影响信号质量的常见噪声源。

测试系统通常会采用多种技术来降低噪声，包括适当的屏蔽、接线和端接。但是除了这些常见的做法，还有其他很多技巧可以实现更好的抗噪性能。以下五个技巧即可帮助您获得更精确的测量结果。

1. 抑制直流共模电压

高度精确的测量通常从差分读数开始。理想的差分测量设备仅读取仪表放大器正负两端之间的电位差。但是，实际的设备在抑制共模电压的能力上是有限的。 

共模电压是指仪表放大器正负两端的共同电压。在图1中，5V是AI 和AI-两个接线端的公共电压，理想的设备可读取两个端子之间的5V电压差。

图1 理想的仪表放大器可完全抑制共模电压

数据采集(DAQ)设备的最大工作电压是信号电压和共模电压的和，该值规定了输入端和接地端之间可允许的最大电位差。对于大部分DAQ设备而言，最大工作电压就是仪表放大器的输入电压范围。例如，低成本M系列DAQ设备(比如NI 6220设备)的最大工作电压是11V；如果输入信号的电压超过11V，就会损坏放大器。

隔离可大幅提高数据采集设备的最大工作电压。在测量系统中，“隔离”意味着在物理和电气上将电路的两部分隔开。隔离器可将数据从电路的一个部分传输到另一个部分而不发生导电。由于电流无法通过这个隔离屏障，因此我们可以将数据采集设备的参考地与实际地隔离。这样就可将设备的最大工作电压与放大器的输入范围独立开来。例如在图2中，仪表放大器的参考地与实际地是存在电隔离的。

图2 电气隔离可将仪表放大器的参考地与实际地分开

虽然放大器的输入范围与图1是相同的，但是数采设备的工作电压已经提高到60伏，能够抑制55V的共模电压。这时的最大工作电压由隔离电路来决定，而不受放大器的输入范围限定。

燃料电池测试是需要抑制高直流共模电压的一个应用案例。每个电池可产生大约1 V的电压，但是电池堆可能会产生几千伏甚至更大的电压。如果要精确测量一个1V电池的电压，测量设备必须能够抑制电池堆内其他电池产生的高共模电压。

2. 抑制交流共模电压

通常共模电压不会只由直流电平组成。大多数共模电压源除了直流偏置之外，还包含了交流成分。来自周围电磁环境的噪声不可避免地会耦合到测量信号中。这个问题对于DAQ设备仪表放大器的低电平模拟信号来说尤其麻烦。

交流噪声源可以根据其耦合机制分为三大类：容性、感性和辐射性。容性耦合来自于时变电场，例如由周围继电器或其他测量信号产生的电场。感性或磁性耦合噪声的来源是时变磁场，比如由周围机器或电机产生的磁场。如果电磁场源远离测量电路，比如使用荧光灯照明，那么电场和磁场耦合就被认为是电磁或辐射耦合。在所有情况下，时变共模电压都会耦合到有用信号中，有用信号的频率通常在50-60Hz(电源频率)范围内。

在理想的测量电路中，通向仪表放大器正极和负极的路径是完全平衡。这样的系统能够完全抑制任何交流耦合噪声。但是，实际的设备会通过共模抑制比(CMRR)来指示其抑制共模电压的能力。CMRR是指测量信号的增益与放大器所施加的共模增益之间的比值，计算公式如下：

选择在较宽频率范围内具有更好CMRR的DAQ设备可显著提高系统的整体抗噪性能。例如，图3显示的是低成本M系列系列与工业M系列设备的CMRR比较结果。

图3 NI 6230提供了比NI 6220更高的CMRR(相对于物理地)

在60Hz下，NI6230工业M系列设备的CMRR比NI 6220低成本M系列设备高20dB。这相当于对60Hz噪声的抑制能力提高了10倍。任何应用都有可能会受益于60Hz噪声抑制。但是，那些需要大型旋转机械或电机的应用需要在更高的频率下抑制噪声。在1kHz时，NI6230设备的抗噪性比NI6220设备高100倍，这使其非常适用于工业应用。