Experimentación de efectos de interferencia para diferentes sistemas de medición

Se trata de interferencias/ruidos de señales de bajo nivel que se observan con entradas de adquisición de datos de un solo extremo, pero no con entradas diferenciales. Básicamente, hay tres placas de adquisición de datos, donde una de ellas es una placa USB de un solo extremo, la otra es una placa PCI con conexión a tierra de un solo extremo (también se puede configurar para un extremo diferente) y la tercera es un extremo diferente placa USB. Todos son monitoreados por una PC de escritorio. La frecuencia de muestreo se establece en 1 kHz para todos. Y todos los tableros tienen la misma resolución.

Cuando acoplo una fuente a las entradas de estas placas normalmente, si no hay interferencia ni ruido, no tengo problemas con las señales de CC como 5 V CC.

Pero a veces observo problemas de ruido con la placa PCI de un solo extremo, así que quería investigarlos empíricamente. Pero para esto necesitaba una fuente con interferencia. Por suerte creo que encontré uno. Una señal del generador de funciones es leída de manera diferente por las tarjetas dependiendo de si son de terminación única o diferenciada.

Utilizo este generador de funciones como fuente de señales de entrada a las tarjetas de adquisición de datos. Lo configuré en 10mV pk-pk 3Hz sinusoidal sin compensación. Por lo tanto, una buena medición debería medir una señal similar que debería parecerse a una sinusoidal de 10 mV pk-pk 3Hz. Yo uso cables coaxiales STP y BNC. En este ejemplo usaré cables coaxiales BNC.

Primero uso el generador de funciones con cable de alimentación de 3 clavijas. La tierra de la señal de salida del generador de funciones está conectada a la tierra de la red a través del cable de alimentación como en un osciloscopio.

Así que primero lo uso con un cable de alimentación de 3 clavijas. Luego mido con la placa PCI con conexión a tierra de un solo extremo y esto es lo que mide:

Arriba puede ver el error de compensación y la distorsión en la señal.

Y ahora configuro la misma medida con la placa USB de un solo extremo. Observe que su tierra no está conectada a tierra. Y aquí me sale el mismo problema:

Hay un error de compensación con una distorsión significativa.

Noté que esta distorsión aumenta con la longitud del cable.

Y finalmente, aquí está el resultado de la medición de la placa con extremos diferentes:

Por encima casi no hay error de compensación y el ruido no distorsiona mucho la señal. Parece un ruido aleatorio. También obtengo una medida similar si uso la placa PCI como configuración de entrada con terminación diferencial.

Y después de todo esto, concluí que las entradas diferidas son más inmunes al ruido.

Pero luego usé un cable de alimentación de dos puntas para el generador de funciones y las placas de un solo extremo comenzaron a medir con mucha precisión, incluso un poco mejor que las de extremos diferentes.

Mis preguntas son:

1-) Uso cables de unos 15 metros hasta 50 metros. Y me parece que si no hay interferencia de un solo extremo es genial. Pero cuando hay ruido es mejor lo diferido. En mi caso, ¿cuál podría ser la razón por la que el uso de un cable de alimentación de tres puntas para el generador de funciones cause esta interferencia?

2-) ¿Cómo aparece este ruido como compensación y distorsión en single-ended y no aparece en la placa daq diff.ended?

3-) Quiero mostrárselo a la gente para convencerlos de que usen tableros de terminación diferenciada para obtener mejores mediciones. Estuve buscando durante mucho tiempo un escenario de interferencia ruidosa para probar dos sistemas, uno y otro, pero no pude crear interferencia. ¿Se puede usar mi configuración para demostrar la diferencia de estos dos sistemas (terminación simple vs diferencia)?

EDITAR:

Como mencioné, si uso un cable de alimentación de 2 puntas (es decir, sin interferencias), obtengo los datos de un solo extremo (azul) incluso mejor que el caso de extremo diferente (rojo) como se muestra a continuación: