CN105334378A - 前置差分测量电路及具有该电路的测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种前置差分测量电路及具有该电路的测量装置，前置差分测量电路包括第一差分输入端和第二差分输入端，以及连接在第一差分输入端和第二差分输入端之间的ADC单元，第一差分输入端和第二差分输入端用于接收差分信号，ADC单元用于对差分信号进行差模电压测量，还包括一电平检测单元和一误差放大单元，电平检测单元用于检测差分信号的共模电平，产生检测信号；误差放大单元用于将检测信号与一预设电平进行比较和放大，得到误差信号，并将该误差信号反馈给第一差分输入端。与现有技术相比，本发明的前置差分测量电路，通过使差分信号的共模电平与预设电平的大小相等，来稳定ADC输入信号的共模电平，不会为测量电路引入其他误差。

Description

前置差分测量电路及具有该电路的测量装置

技术领域

本发明涉及测试测量领域，特别涉及一种前置差分测量电路及具有该电路的测量装置。

背景技术

用于测量差分信号的测量设备通常具有前置差分测量电路，如专利名称“一种前置差分放大器输入范围扩展方法及前置差分放大器”，专利号为200610112619.7的专利中公开了一种前置差分测量电路。参考图1，前置差分测量电路1包括同相输入缓冲器U1、反相输入缓冲器U2、前馈网络、差分输出中点电位偏置电路Vref、输入方式选择器件K1，前馈网络包括缓冲器U3，电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7，输入信号通过端子P和端子N分别耦合到同相输入缓冲器U1和反相输入缓冲器U2，同相输入缓冲器U1和反相输入缓冲器U2的输出差分信号耦合到衰减网络，经过衰减网络的信号耦合到ADC，从而完成对端子P和端子N之间的差分信号的测量。

在该专利中，为了稳定ADC输入信号的共模电平，提供了两种共模电平稳定方式：

方式一、当K1断开时，电路工作在不平衡模式，同相输入缓冲器U1和反相输入缓冲器U2输出的差分信号通过前馈网络耦合到端子N,使得同相输入缓冲器U1和反相输入缓冲器U2输出信号的共模电平稳定在预定的电平上，该预定电平可以通过Vref设置。

方式二、当K1闭合时，电路工作在平衡模式。Vref通过电阻R1和R2给端子P和端子N的提供偏置电平，以达到设定ADC输入共模电平的目的。

但上述方法存在以下问题：

1、在测量端子P和端子N之间的信号时，被测信号从端子P和N耦合到ADC时必须经过同相输入缓冲器U1和反相输入缓冲器U2。而实际中的同相输入缓冲器U1和反相输入缓冲器U2是会引入误差的，这些误差包括：失调电压误差，失调电流误差，输入偏流误差，频率响应误差，非线性误差等。这些误差会直接导致最终测量结果的误差，从而限制测量精度。

2、前馈网络的输入为U1和U2的输出，U1和U2给前馈网络引入相位误差，降低前馈网络的稳定性。

3、U1和U2兼具有前馈网络的放大器和前置差分放大器两个功能。作为前馈网络的放大器时，通常要求放大器的频率特性比较好。如果同时作为精密前置差分放大器使用时，频率特性和精度性能之间往往不能调和，导致整体测量性能受限。

综上所述，现有技术中缺乏一种既可以稳定ADC输入信号的共模电平，又不会带来额外误差保证测量精度的前置差分测量电路。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种既可以稳定ADC输入信号的共模电平，又不会带来额外误差保证测量精度的前置差分测量电路及具有该电路的测量装置。

一种前置差分测量电路，包括第一差分输入端和第二差分输入端，以及连接在第一差分输入端和第二差分输入端之间的ADC单元，所述第一差分输入端和第二差分输入端用于接收差分信号，所述ADC单元用于对所述差分信号进行差模电压测量，还包括一电平检测单元和一误差放大单元，所述电平检测单元用于检测所述差分信号的共模电平，产生检测信号；所述误差放大单元用于将所述检测信号与一预设电平进行比较和放大，得到误差信号，并将该误差信号反馈给第一差分输入端。

在本发明所述的测量电路中，所述电平检测单元还可以包括一第一电阻和一第二电阻，所述第一电阻连接在第一差分输入端与电平检测单元的输出端之间，所述第二电阻连接在第二差分输入端与电平检测单元的输出端之间。

在本发明所述的测量电路，所述电平检测单元还可以包括一缓冲放大器，所述缓冲放大器连接在所述第二电阻与第二差分输入端之间。

在本发明所述的测量电路中，所述第一电阻和第二电阻的阻值还可以相等。

在本发明所述的测量电路中，所述的第一电阻和第二电阻的阻值之比还可以等于所述缓冲放大器的增益。

在本发明所述的测量电路中，所述的误差放大单元还可以包括一运算放大器，所述运算放大器的反相输入端与电平检测单元的输出端连接，所述运算放大器的同相输入端接地，所述的运算放大器的输出端与第一差分输入端连接。

在本发明所述所述的测量电路中，所述的误差放大单元还可以包括一电流积分单元，所述电流积分单元连接在所述运算放大器的反相输入端与所述运算放大器的输出端之间。

在本发明所述的测量电路中，所述的电流积分单元还可以包括一个第一电容，所述第一电容连接在所述运算放大器的反相输入端与所述运算放大器的输出端之间。

在本发明所述的测量电路中，还可以包括一用于产生所述的预设电平的电平产生单元，所述的电平产生单元连接在所述运算放大器的反相输入端与地之间，或连接在所述运算放大器的同相输入端与地之间。

在本发明所述的测量电路中，所述的电平产生单元还可以包括一产生固定或可调电压的电压源，所述的电压源用于产生所述的预设电平，所述的电压源连接在所述的运算放大器的反相输入端与地之间，或连接在所述运算放大器的同相输入端与地之间。

在本发明所述的测量电路中，所述的电平产生单元还可以包括一第三电阻，所述第三电阻与所述电压源串联连接在所述运算放大器的反相输入端与地之间，或串联连接在所述运算放大器的同相输入端与地之间。

在本发明所述的测量电路中，还可以包括一单端/差分切换开关单元，用于在单端模式时，将第一差分输入端与误差放大单元断开连接，并将第一差分输入端连接到一固定电平；在差分模式时，将第一差分输入端与误差放大单元连接。

在本发明所述的测量电路中，所述的单端/差分切换开关单元还可以包括一偏置电压源、一第二电容、一单刀双掷开关和一第四电阻，所述第二电容的一端与单刀双掷开关的输出端连接后与第一差分输入端连接，所述的第二电容的另一端接地，所述单刀双掷开关的第一输入端与偏置电压源的一端连接，偏置电压源的另一端与地连接，所述单刀双掷开关的第二输入端与所述第四电阻串联后与误差放大单元的输出端连接。

在本发明所述的测量电路中，还可以包括一直流供电电路，用于为电平检测单元、误差放大单元、电平产生单元和ADC单元供电。

本发明还提出了一种具有如上所述的前置差分测量电路的测量装置。

与现有技术相比，本发明所述的前置差分测量电路，通过使差分信号的共模电平与预设电平的相等，使ADC输入端信号的差模电压稳定在预设电平的水平上，由于在差分信号输入端与ADC单元的输入端之间没有串联任何其他部件，因此不会为测量电路引入其他误差，提高了测量精度。

附图说明

图1是现有技术中前置差分电路1的结构示意图。

图2是本发明实施例中前置差分电路2的结构示意图。

图3是本发明实施例中前置差分电路2的一种结构示意图。

图4是本发明实施例中前置差分电路2的一种结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图介绍本发明的较佳实施例。

参考图2，本发明实施例中的前置差分测量电路2包括第一差分输入端201和第二差分输入端202，以及连接在第一差分输入端201和第二差分输入端202之间的ADC单元203。

在本实施例中，第一差分输入端201和第二差分输入端202用于接收差分信号a。

作为第一差分输入端201和第二差分输入端202的一种举例说明，第一差分输入端201可以是同相差分输入端或者反相差分输入端，相应地，第二差分输入端202也可以是反相差分输入端或者同相差分输入端。

在本实施例中，ADC单元203用于对差分信号a进行差模电压测量。在本实施例中，第一差分输入端201与ADC单元203的输入端子c连接，第二差分输入端202与ADC单元203的输入端子d连接，ADC单元203将第一差分输入端201和第二差分输入端202之间的差模电压转换成数字信号，完成对该差模电压的测量。

作为ADC单元203的一种举例说明，ADC单元203仅由ADC组成。

作为ADC单元203的另一种举例说明，ADC单元203由ADC和连接在ADC前面的衰减网络和/或输入缓冲放大器组成，衰减网络用于以一定的比例缩小信号幅度，输入缓冲放大器用于将输入高阻抗变换为低输出阻抗。

在本实施例中，前置差分测量电路2还包括电平检测单元204和误差放大单元205。

电平检测单元204用于检测差分信号a的共模电平，产生检测信号e。具体地，电平检测单元204的两个输入端分别与第一差分输入端201和第二差分输入端202连接，电平检测单元204对其输入端接收到的差分信号a的共模电平进行测量，即计算第一差分输入端201和第二差分输入端202的电平的平均值，得到的平均值即为检测信号e，并将该检测信号e发送给误差放大单元205。

误差放大单元205用于将检测信号e与一预设电平b进行比较和放大，得到误差信号f，并将该误差信号f反馈给第一差分输入端201。具体地，误差放大单元205接收检测信号e，将检测信号e与预设电平b进行比较，得到检测信号e与预设电平b之间的差值，然后将该差值进行放大，得到误差信号f，最后将误差信号f反馈给第一差分输入端201。

如上所述，第一差分输入端201、第二差分输入端202、电平检测单元204和误差放大单元205组成一个负反馈环，通过计算第一差分输入端201和第二差分输入端202输入的差分信号a的共模电平与预设电平b的差值，对差分信号a的共模电平进行调节，使得共模电平与预设电平b的大小相等，将该共模电平稳定在预设电平b上。

参考图3，作为电平检测单元204的一种举例说明，电平检测单元204由第一电阻2041和第二电阻2042并联构成，第一电阻2041连接在第一差分输入端201与电平检测单元204的输出端g之间，第二电阻2042连接在第二差分输入端202与电平检测单元204的输出端g之间，第一电阻2041与第二电阻2042的阻值相等，第一电阻2041与第二电阻2042的公共节点为电平检测单元204的输出端g，由于第一电阻2041和第二电阻2042的阻值相同，所以第一电阻2041和第二电阻2042的公共节点的电平即差分信号a的电平平均值，即差分信号a的共模电平，所以电平检测单元204的输出为差分信号a的共模电平，即检测信号e，然后将该检测信号e发送给误差放大单元205。正如本领域技术人员所公知，也可以将第一差分输入端201和第二差分输入端202输入的电平信号转换为电流信号，通过电流求和平均的方法求得差分信号a的共模电平。

再参考图3，作为误差放大单元205的一种举例说明，误差放大单元205由一个运算放大器2051构成，运算放大器2051的反相输入端与电平检测单元204的输出端g连接，用于接收电平检测单元204输出的检测信号e，运算放大器2051的同相输入端接地，运算放大器2051的输出端与第一差分输入端201连接。预设电平b通过运算放大器2051的反相输入端或同相输入端送给运算放大器2051，运算放大器2051计算检测信号e与预设电平b之间的差值，并将该差值进行放大，得到误差信号f，然后将误差信号f反馈给第一差分输入端201。如本领域技术人员所公知，运算放大器2051也可以替换为积分器、加法器、减法器等具有误差检测和放大功能的器件。

再参考图3，作为误差放大单元205的另一种举例说明，与上面的举例说明不同的是，误差放大单元205还包括一个电流积分单元2052。电流积分单元2052连接在运算放大器2051的反相输入端与运算放大器2051的输出端之间。电流积分单元2052用于对共模电平与预设电平b之间的差值的电流信号进行积分，可起到进一步放大误差信号f的作用。

作为电流积分单元2052的一种举例说明，电流积分单元2052由一个第一电容c1构成，第一电容c1连接在运算放大器2051的反相输入端与运算放大器2052的输出端之间，第一电容c1用于对共模电平与预设电平b之间的差值的电流信号进行积分，可起到进一步放大误差信号f的作用。如本领域技术人员所公知，电流积分单元2052也可以由一个包括电容的电路网络构成，例如，电容和电阻串联构成的电路网络，多组电容和电阻串联后再并联构成的电路网络等。

作为本实施例的一种举例说明，预设电平b可以为0，此时用于输入预设电平b的一端直接接地。

再参考图3和图4，作为本实施例的一种举例说明，前置差分测量电路2还包括一电平产生单元206，电平产生单元206连接在运算放大器2051的反相输入端与地之间，或者连接在运算放大器2051的同相输入端与地之间。电平产生单元206用于产生预设电平b，并将预设电平b送给运算放大器2051的反相输入端或者同相输入端。电平产生单元206产生的电平需要在ADC允许的共模电平的范围内。

作为电平产生单元206的一种举例说明，电平产生单元206由一个可以产生固定电压或者可调电压的电压源2061构成，电压源2061连接在运算放大器2051的反相输入端与地之间，或者连接在运算放大器2051的同相输入端与地之间。电压源2061产生的电压作为预设电平b发送给运算放大器2051的反相输入端或者同相输入端。可以根据需要选择合适的电压源2061，当需要产生固定的预设电平b的时候，电平产生单元206由可以产生固定电压的电压源2061构成；当需要产生不固定的预设电平b的时候，电平产生单元206由可以产生可调电压的电压源2061构成，此时，用户可以根据需要设置预设电平b的大小。

作为电平产生单元206的另一种举例说明，电平产生单元206由一个可以产生固定电压或者可调电压的电压源2061和一个第三电阻2062构成，电压源2061连接在运算放大器2051的反相输入端与地之间，或者连接在运算放大器2051的同相输入端与地之间，第三电阻2062与电压源2061串联连接在运算放大器2051的反相输入端与地之间，或者串联连接在运算放大器2051的同相输入端与地之间。第三电阻2061用于将电压源2051产生的电压信号转换成电流信号。如本领域技术人员所公知，也可以将电压源2061和电阻2062替换为一个电流源，也可以达到同样的目的和效果。

参考图4，作为电平检测单元204的另一种举例说明，电平检测单元204由第一电阻2041、第二电阻2042和缓冲放大器2043构成，第一电阻2041连接在第一差分输入端201与电平检测单元204的输出端g之间，第二电阻2042连接在第二差分输入端202与电平检测单元204的输出端g之间，缓冲放大器2043连接在第二电阻2042和第二差分输入端202之间，第一电阻2041和第二电阻2041的阻值之比等于缓冲放大器2043的增益，第一电阻2041和第二电阻2042的公共节点的电平即差分信号a的电平平均值，即差分信号a的共模电平，所以电平检测单元204的输出为差分信号a的共模电平，即检测信号e，最后将该检测信号e发送给误差放大单元205。如本领域技术人员所公知，也可以将第一差分输入端201和第二差分输入端202输入的电平信号转换为电流信号，通过电流求和平均的方法求得差分信号a的共模电平。

在第二电阻2042与第二差分输入端202之间加入缓冲放大器2043是用于隔离第二电阻2042与第二差分输入端202之间的连接，提高第二差分输入端202的输入阻抗，从而提高负反馈环的响应速度。

如本领域技术人员所公知，本举例中的缓冲放大器2043可以替换为放大器、衰减器等其他器件。

再参考图4，作为本实施例的一种举例说明，前置差分测量电路2还包括一单端/差分切换开关单元207，用于在单端模式时，将第一差分输入端201与误差放大单元205断开连接，并将第一差分输入端201连接到一固定电平；在差分模式时，将第一差分输入端201与误差放大单元205连接。单端/差分切换开关单元207连接在第一差分输入端201和误差放大单元205之间，当前置差分测量电路2工作在单端模式时，电路不需要测量差模电频，电平检测单元204和误差放大单元205不起作用，因此，误差放大单元205与第一差分输入端201断开连接；当前置差分测量电路2工作在差分模式时，第一差分输入端201和第二差分输入端202用于输入差分信号，需要对共模电平进行测量，因此，此时电平检测单元204和误差放大单元205需要与第一差分输入端201连接，组成负反馈环，对共模电平进行稳定。

作为单端/差分切换开关单元207的一种举例说明，单端/差分切换开关单元207包括一偏置电压源2071、一第二电容2072、一单刀双掷开关2073和一第四电阻2074，第二电容2072的一端与单刀双掷开关2073的输出端h连接后与第一差分输入端201连接，第二电容2072的另一端接地，单刀双掷开关2073的第一输入端j与偏置电压源2071的一端连接，偏置电压源2071的另一端与地连接，单刀双掷开关2073的第二输入端i与第四电阻2074串联后与误差放大单元205的输出端连接。当电路工作在单端模式时，单刀双掷开关2073的输出端h与第一输入端j连接，单端/差分切换开关单元207将第一差分输入端201与偏置电压源2071连接；当电路工作在差分模式时，单刀双掷开关2073的输出端h与第二输入端i连接，单端/差分切换开关单元207将第一差分输入端201通过第四电阻2074与误差放大单元205连接。

在本举例中，第二电容2072用于抑制第一差分输入端201上的高频波动。当第一差分输入端201上的高频波动可以忽略，或者电平检测电路204和误差放大单元205能够有效抑制第一差分输入端201上的高频波动时，可以将第二电容2072去掉。

偏置电压源2071用于在单端模式时给第一差分输入端201提供固定偏压，该偏压也可以为零，此时单刀双掷开关2073的第一输入端j直接接地。

当单刀双掷开关2073的输出端h与第二输入端i连接时，差分测量电路2工作在差分模式，第四电阻2074用于隔离误差放大单元205的输出和第二电容2072，避免电平检测单元204和误差放大单元205组成的电路自激振荡。为了减小第四电阻2074对共模电平检测结果的影响，第四电阻2074的阻值应取得比较小，一般小于500欧。如果电平检测单元204和误差放大单元205组成的电路足够稳定，或者电路中没有连接第二电容2072时，可以去掉第四电阻2074。

当单刀双掷开关2073的输出端h与第一输入端j连接时，差分测量电路2工作在单端模式。偏置电压源2071与第一差分输入端201连接，偏置电压源2071确定第一差分输入端201的电平，该电平必须在ADC允许输入电平范围内。

作为本实施例的一种举例说明，前置差分测量电路2还包括一直流供电电路，用于为电平检测单元204、误差放大单元205、电平产生单元206和ADC单元203供电。直流供电电路可以起到提高被测电路和测量装置的差模电流回路的阻抗的作用。如本领域技术人员所公知，直流供电电路可以采用电池、隔离式DC-DC变换器、隔离式AC-DC变换器或工频变压器等组成。

下面通过一个实例介绍前置差分测量电路2的工作原理。

在本实例中，电平检测单元204由第一电阻2041和第二电阻2042并联构成，误差放大单元205由运算放大器2051构成，电平产生单元206由电压源2061和第三电阻2062串联构成。

第一差分输入端201输入的电压的V1，第二差分输入端输入的电压为V2，电压源2061输出的电压为V3，第一电阻2041的阻值为R1，第二电阻2042的阻值为R2，第三电阻2062的阻值为R3，R1＝R2。

运算放大器2051的反相输入端和同相输入端之间存在虚短路的关系，运算放大器2051的反向输入端为虚地端。第一电阻2041将第一差分输入端201和虚地之间的电位差转换为电流I1，第二电阻2042将第二差分输入端202与虚地之间的电位差转换为电流I2，第三电阻2062将电压源2061与虚地之间的电位差转换为电流I3，电流I1、I2和I3在运算放大器2051的反相输入端求和，所得到的误差经过运算放大器2051放大后耦合到第一差分输入端201。为了使差分信号a的共模电平与预设电平b相等，电平检测单元204、误差放大单元205和第一差分输入端201组成的负反馈电路维持运算放大器2051反相输入端的虚地状态，由基尔霍夫电流定律可以得到：

$\frac{V_1}{R1}+\frac{V_2}{R2}+\frac{V_3}{R3}=0$

又由R1＝R2可以得到：

差分信号a的共模电平

$V_{\mathrm{CM}}=\frac{V_1+V_2}{2}=\frac{-V_3\·R1}{2\·R3}$

因此差分信号a的共模电平可以稳定为确定的电平，该电平大小为 $\frac{-V3\·R1}{2\·R3}.$

如本领域技术人员所公知，当电平产生单元206由电流源构成时，假设电流源的电流为I，可知因此在这种情况下，差分信号a的共模电平可以稳定为确定的电平，该电平大小为

本实施例中还公开了一种具有上述前置差分测量电路2的测量装置，作为举例说明，该测量装置可以是示波器、万用表等测量仪器，前置差分测量电路2的实现方式如上所述，此处不再赘述。

本实施例中所述的前端差分测量电路2通过电平检测单元204、误差放大单元205和第一差分输入端201组成的负反馈环直接对差分信号a进行差模反馈控制，稳定差分信号a的共模电平，使ADC输入端信号的共模电平更加稳定。由于在第一差分输入端201、第二差分输入端202与ADC单元203之间没有串联任何元件，电平检测单元204、误差放大单元205和第一差分输入端201组成的负反馈环既达到了稳定共模电平的作用，又没有为整个测量电路带来其他误差和影响，提高了ADC测量差分信号的测量精度。

本实施例中第一差分输入端201、第二差分输入端202与ADC单元203之间可以没有缓冲放大器，从而避免了缓冲放大器对频率特性的影响，提高了差模反馈的频响特性。

本实施例中第一差分输入端201、第二差分输入端202和电平检测单元204之间，以及第一差分输入端201、第二差分输入端202和ADC单元203之间可以加入缓冲放大器，但这两种缓冲放大器不共用，从而可以避免现有技术中缓冲放大器共用带来的性能需求上的矛盾，可以使得电路在保持高精度的同时获得很好的差模反馈控制性能。

本实施例还提供了一种即可以用于单端测量又可以用于差分测量的前端差分测量电路2。在差分模式下，前端差分测量电路2的差模抑制比受电平检测单元204和误差放大单元205组成的电路的性能限制，如果直接用于单端测量的情况，差模抑制比不能做到最优；如果使用本实施例中单端模式用于单端测量的情况，此时一个端子交流短路到地，使得差模抑制比得到极大的提高，从而可以提高单端测量时抑制差模干扰的能力，提高测量准确度。

Claims (15)

1.一种前置差分测量电路，包括第一差分输入端和第二差分输入端，以及连接在第一差分输入端和第二差分输入端之间的ADC单元，

所述第一差分输入端和第二差分输入端用于接收差分信号，

所述ADC单元用于对所述差分信号进行差模电压测量，

其特征在于，

还包括一电平检测单元和一误差放大单元，

所述电平检测单元用于检测所述差分信号的共模电平，产生检测信号；

所述误差放大单元用于将所述检测信号与一预设电平进行比较和放大，得到误差信号，并将该误差信号反馈给第一差分输入端。

2.根据权利要求1所述的测量电路，其特征在于，

所述电平检测单元包括一第一电阻和一第二电阻，

所述第一电阻连接在第一差分输入端与电平检测单元的输出端之间，

所述第二电阻连接在第二差分输入端与电平检测单元的输出端之间。

3.根据权利要求2所述的测量电路，其特征在于，

所述电平检测单元还包括一缓冲放大器，

所述缓冲放大器连接在所述第二电阻与第二差分输入端之间。

4.根据权利要求2所述的测量电路，其特征在于，

所述第一电阻和第二电阻的阻值相等。

5.根据权利要求3所述的测量电路，其特征在于，

所述的第一电阻和第二电阻的阻值之比等于所述缓冲放大器的增益。

6.根据权利要求1、2或3所述的测量电路，其特征在于，

所述的误差放大单元包括一运算放大器，

所述运算放大器的反相输入端与电平检测单元的输出端连接，所述运算放大器的同相输入端接地，所述的运算放大器的输出端与第一差分输入端连接。

7.根据权利要求6所述的测量电路，其特征在于，

所述的误差放大单元还包括一电流积分单元，

所述电流积分单元连接在所述运算放大器的反相输入端与所述运算放大器的输出端之间。

8.根据权利要求7所述的测量电路，其特征在于，

所述的电流积分单元包括一个第一电容，

所述第一电容连接在所述运算放大器的反相输入端与所述运算放大器的输出端之间。

9.根据权利要求6所述的测量电路，其特征在于，

还包括一用于产生所述的预设电平的电平产生单元，

所述的电平产生单元连接在所述运算放大器的反相输入端与地之间，或连接在所述运算放大器的同相输入端与地之间。

10.根据权利要求9所述的测量电路，其特征在于，

所述的电平产生单元包括一产生固定或可调电压的电压源，

所述的电压源用于产生所述的预设电平，

所述的电压源连接在所述的运算放大器的反相输入端与地之间，或连接在所述运算放大器的同相输入端与地之间。

11.根据权利要求10所述的测量电路，其特征在于，

所述的电平产生单元还包括一第三电阻，

所述第三电阻与所述电压源串联连接在所述运算放大器的反相输入端与地之间，或串联连接在所述运算放大器的同相输入端与地之间。

12.根据权利要求1所述的测量电路，其特征在于，

还包括一单端/差分切换开关单元，用于

在单端模式时，将第一差分输入端与误差放大单元断开连接，并将第一差分输入端连接到一固定电平；

在差分模式时，将第一差分输入端与误差放大单元连接。

13.根据权利要求12所述的测量电路，其特征在于，

所述的单端/差分切换开关单元包括一偏置电压源、一第二电容、一单刀双掷开关和一第四电阻，

所述第二电容的一端与单刀双掷开关的输出端连接后与第一差分输入端连接，所述的第二电容的另一端接地，

所述单刀双掷开关的第一输入端与偏置电压源的一端连接，偏置电压源的另一端与地连接，

所述单刀双掷开关的第二输入端与所述第四电阻串联后与误差放大单元的输出端连接。

14.根据权利要求1所述的测量电路，其特征在于，

还包括一直流供电电路，用于为电平检测单元、误差放大单元、电平产生单元和ADC单元供电。

15.一种测量装置，其特征在于，具有如权利要求1至14中任一权利要求所述的前置差分测量电路。