物理的差分是多少

1. 什麼是中心差分

中心差分格式，就是界面上的物理量採用線性插值公式來計算。
中文名
中心差分外文名Central difference含 義採用線性插值公式來計算優 點比採用迎風差分的結果誤差更小
中心差分及一階迎風格式優缺點的討論:
1. 在對流項中心差分的數值解不出現振盪的參數范圍內，在相同的網格節點數下，採用中心差分的計算結果要比採用迎風差分的結果誤差更小。
2. 一階迎風格式離散方程系數aE及aW永遠大於零，因而無論在任何計算條件下都不會引起解的振盪，永遠可以得出在物理上看起來是合理的解。正是由於這一點，使一階迎風格式在過去半個世紀中得到廣泛的採用。
3. 由於一階迎風格式的截差階數低，除非採用相當細密的網格，其計算結果的誤差較大。近10年來，對於一階迎風等低階格式的應用，某些國際學術刊物已提出了限制條件。
4. 一階迎風格式的使用實踐也為構造性能更優良的離散格式提供了有益的啟示，應當在迎風方向上獲取比背風方向上更多的信息以較好地反映對流過程的物理本質。在最近20餘年中發展起來的對流項離散格式，如二階迎風、三階迎風及QUICK格式都吸取了這一基本思想。
5. 軟體的調試過程或計算的中間過程(如多重網格的粗網格上、非線性問題的迭代過程)中，一階迎風由於其絕對穩定的特性仍有其應用的價值。

2. 差分的介紹

差分數學、物理和信息學中應用很廣泛！模擬電路中有差分放大電路1一說。

3. 什麼叫做差分傳輸

RS485就屬於差分傳輸。

A線為正端，B線為負端，

RS485隻是一種硬體介面，他只是把來自單片機UART的信號，翻轉電平進行傳輸，並驅動線纜。

如下圖

4. 差分信號,什麼是差分信號

差分信號是用一個數值來表示兩個物理量之間的差異。差分傳輸在兩根線上都傳輸信號，這兩個信號的振幅相同，相位相反，在兩根線上的傳輸的信號就是差分信號。信號接收端比較這兩個電壓的差值來判斷發送端發送的邏輯狀態。

差分信號在控制基準電壓能很容易地識別小信號；對外部電磁干擾是高度免疫的。一個干擾源幾乎相同程度地影響差分信號對的每一端；在一個單電源系統，能夠從容精確地處理雙極信號。高於虛地的電壓來表示正極信號，低於虛地的電壓來表示負極信號。差分信號不需要這樣一個虛地。

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差分信號的布線

通常差分信號也是高速信號，所以高速設計規則通常也都適用於差分信號的布線，特別是設計傳輸線這樣的信號線時更是如此。這就意味著我們必須非常謹慎地設計信號線的布線，以確保信號線的特徵阻抗沿信號線各處連續並且保持一個常數。

在實際應用中，應該盡最大的努力來確保差分線對中的PCB線具有完全一樣的阻抗，並且布線的長度也完全一致。差分PCB線通常總是成對布線，而且它們之間的距離沿線對的方向在任意位置都保持為一個常數不變。通常情況下，差分線對的布局布線總是盡可能地靠近。

5. 差分格式的3.3.3.1 差分格式

單元面上變數值的計算方式會對計算精度及收斂性（數值穩定性）產生深刻的影響。在充分可壓縮流動情況下，考慮關於對流輸運或面密度的面值估算時，以上所述就顯得極為重要。就對流而言，其背後的原因是關於二階精度線性插值離散的基本問題。也就是說，當插值應用於不夠精細數值網格，可能產生非物理振盪和無界變數值（例如不能為負值的變數可能出現負值）。討論差分格式（精度，守恆性，對流穩定性及有界性）的理想特性，除此之外，包括Peric（1985）及Gaskell和Laura（1988）。除了包括「標准」差分格式—迎風格式（UDS）和中心差分格式（CDS），AVL CFD求解器提供兩種有界格式：MINMOD和AVL SMART。

6. 什麼叫做差分法差分法的具體步驟是什麼

差分法的定義及具體步驟如下：
一、差分法是微分方程的一種近似數值解法。具體地講，差分法就是把微分用有限差分代替，把導數用有限差商代替，從而把基本方程和邊界條件（一般均為微分方程）近似地改用差分方程（代數方程）來表示，把求解微分方程的問題改換成為求解代數方程的問題。在彈性力學中，用差分法和變分法解平面問題。
二、差分法的具體步驟:
1、「差分法」本身是一種「精演算法」而非「估演算法」，得出來的大小關系是精確的關系而非粗略的關系；
2、「差分法」與「化同法」經常聯系在一起使用，「化同法緊接差分法」與「差分法緊接化同法」是資料分析速算當中經常遇到的兩種情形。
3、「差分法」得到「差分數」與「小分數」做比較的時候，還經常需要用到「直除法」。
4、如果兩個分數相隔非常近，我們甚至需要反復運用兩次「差分法」，這種情況相對比較復雜，但如果運用熟練，同樣可以大幅度簡化計算。

7. 什麼是差分輸出方式

差分傳輸一種信號傳輸的技術。差分傳輸在這兩根線上都傳輸信號，這兩個信號的振幅相同，相位相反。在這兩根線上的傳輸的信號就是差分信號。

信號接收端比較這兩個電壓的差值來判斷發送端發送的邏輯狀態。在電路板上，差分走線必須是等長、等寬、緊密靠近、且在同一層面的兩根線。

信號接收端比較這兩個電壓的差值來判斷發送端發送的是邏輯0還是邏輯1。在電路板上，差分走線必須是等長、等寬、緊密靠近、且在同一層面的兩根線。

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差模信號又稱為常模、串模、線間感應和對稱信號等，在兩線電纜傳輸迴路，每一線對地電壓用符號V1和V2來表示。差模信號分量是VDIFF。純差模信號是：V1=－V2；其大小相等，相位差180°；VDIFF=V1－V2，因為V1和V2對地是對稱的，所以地線上沒有電流流過。

所有的差模電流（IDIFF）全流過負載。差模干擾侵入往返兩條信號線，方向與信號電流方向一致，其一種是由信號源產生，另一種是傳輸過程中由電磁感應產生，它和信號串在一起且同相位，這種干擾一般比較難以抑制。

共模信號又稱為對地感應信號或不對稱信號，共模信號分量是VCOM，純共模信號是：VCOM=V1=V2；大小相等，相位差為0°；V3=0。

干擾信號侵入線路和接地之間，干擾電流在兩條線上各流過二分之一，以地為公共迴路；原則上講，這種干擾是比較容易消除的。在實際電路中由於線路阻抗不平衡，使共模信號干擾會轉化為不易消除的串擾干擾。

8. 什麼是差分信號

另一方面，一個差分信號作用在兩個導體上信號值是兩個導體間的電壓差盡管不是非常必要，這兩個電壓的平均值還是會經常保持一致我們用一個方法對差分信號做一下比喻，差分信號就好比是蹺蹺板上的兩個人，當一個人被蹺上去的時候，另一個人被蹺下來了 - 但是他們的平均位置是不變的繼續蹺蹺板的類推，正值可以表示左邊的人比右邊的人高，而負值表示右邊的人比左邊的人高0 表示兩個人都是同一水平
應用到電學上，這兩個蹺蹺板用一對標識為V+和V-的導線來表示當V+V-時，信號定義成正極信號，當V+<V-時，信號定義成負極信號
差分對圍繞擺動的平均電壓設置成 2.5V當該對的每個信號都限製成 0-5V 振幅時，偏移該差分對會提供一個信號擺動的最大范圍當用單一 5V 電源操作時，經常就會出現這種情況
差分信號的第一個好處是，因為你在控制'基準'電壓，所以能夠很容易地識別小信號在一個地做基準，單端信號方案的系統里，測量信號的精確值依賴系統內'地'的一致性信號源和信號接收器距離越遠，他們局部地的電壓值之間有差異的可能性就越大從差分信號恢復的信號值在很大程度上與'地'的精確值無關，而在某一范圍內
差分信號的第二個主要好處是，它對外部電磁干擾（EMI）是高度免疫的一個干擾源幾乎相同程度地影響差分信號對的每一端既然電壓差異決定信號值，這樣將忽視在兩個導體上出現的任何同樣干擾除了對干擾不大靈敏外，差分信號比單端信號生成的 EMI 還要少差分信號提供的第三個好處是，在一個單電源系統，能夠從容精確地處理'雙極'信號為了處理單端，單電源系統的雙極信號，我們必須在地和電源干線之間某任意電壓處（通常是中點）建立一個虛地用高於虛地的電壓來表示正極信號，低於虛地的電壓來表示負極信號接下來，必須把虛地正確地分布到整個系統里而對於差分信號，不需要這樣一個虛地，這就使我們處理和傳播雙極信號有一個高逼真度，而無須依賴虛地的穩定性

9. 差分信號的簡介

差分信號是用一個數值來表示兩個物理量之間的差異。差分信號又稱差模信號，是相對共模信號而言的。
我們用一個方法對差分信號做一下比喻，差分信號就好比是蹺蹺板上的兩個人，當一個人被蹺上去的時候，另一個人被蹺下來了 - 但是他們的平均位置是不變的。繼續蹺蹺板的類推，正值可以表示左邊的人比右邊的人高，而負值表示右邊的人比左邊的人高。0 表示兩個人都是同一水平。 圖1 用蹺蹺板表示的差分信號 應用到電學上，這兩個蹺蹺板用一對標識為V+和V-的導線來表示。 從嚴格意義上來講，所有電壓信號都是差分的，因為一個電壓只能是相對於另一個電壓而言的。在某些系統里，系統地被用作電壓基準點。當'地'當作電壓測量基準時，這種信號規劃被稱之為單端的。我們使用該術語是因為信號是用單個導體上的電壓來表示的。 另一方面，一個差分信號作用在兩個導體上。信號值是兩個導體間的電壓差。盡管不是非常必要，這兩個電壓的平均值還是會經常保持一致。
可以想像，這兩個導體上被同時加入的一個相等的電壓，也就是所謂共模信號，對一個差分放大系統來說是沒有作用的，也就是說，盡管一個差分放大器的輸入有效信號幅度只需要幾毫伏，但它卻可以對一個高達幾伏特的共模信號無動於衷。這個指標叫做差分放大器的共模抑制比（CMRR），一般的運算放大器可以達到90db以上，高精度運放甚至達到120db。因為干擾信號一般是以共模信號的形式存在，所以差分信號的應用極大地提高了放大器系統的信噪比。 當不採用單端信號而採取差分信號方案時，我們用一對導線來替代單根導線，增加了任何相關介面電路的復雜性。那麼差分信號提供了什麼樣的有形益處，才能證明復雜性和成本的增加是值得的呢？
差分信號的第一個好處是，因為你在控制'基準'電壓，所以能夠很容易地識別小信號。在一個地做基準，單端信號方案的系統里，測量信號的精確值依賴系統內'地'的一致性。信號源和信號接收器距離越遠，他們局部地的電壓值之間有差異的可能性就越大。從差分信號恢復的信號值在很大程度上與'地'的精確值無關，而在某一范圍內。
差分信號的第二個主要好處是，它對外部電磁干擾（EMI）是高度免疫的。一個干擾源幾乎相同程度地影響差分信號對的每一端。既然電壓差異決定信號值，這樣將忽視在兩個導體上出現的任何同樣干擾。除了對干擾不大靈敏外，差分信號比單端信號生成的 EMI 還要少。
差分信號提供的第三個好處是，在一個單電源系統，能夠從容精確地處理'雙極'信號。為了處理單端，單電源系統的雙極信號，我們必須在地和電源干線之間某任意電壓處（通常是中點）建立一個虛地。用高於虛地的電壓來表示正極信號，低於虛地的電壓來表示負極信號。接下來，必須把虛地正確地分布到整個系統里。而對於差分信號，不需要這樣一個虛地，這就使我們處理和傳播雙極信號有一個高真度，而無須依賴虛地的穩定性。 對差分信號（VDS）而言，對其影響最大的因素是它們的對地阻抗是否一致，也就是對地平衡度，它們之間相對的阻抗影響並不特別重要，之間分布電容大了只會衰落信號強度，不會引入雜訊和干擾，也就是對信噪比不會產生很大影響。
差分信號只是使用兩根信號線傳輸一路信號，依靠信號間電壓差進行判決的電路，既可以是模擬信號，也可以是數字信號。實際的信號都是模擬信號，數字信號只是模擬信號用門限電平量化後的取樣結果。因此差分信號對於數字和模擬信號都可以定義。
一個差分信號是用一個數值來表示兩個物理量之間的差異。從嚴格意義上來講，所有電壓信號都是差分的，因為一個電壓只能是相對於另一個電壓而言的。在某些系統里，系統「地」（GND）被用作電壓基準點。當「地」當作電壓測量基準時，這種信號規劃被稱之為單端的。我們使用該術語是因為信號是用單個導體上的電壓來表示的。
VDS不是傳輸速率快，是抗干擾能力強。有信號時，一棵線電壓+V，另一棵線電壓-V，接收端獲得的信號是兩者的差值+V-(-V)=2V。外界的干擾信號在兩棵線上的是同樣幅度和極性的+v信號，在接收端差值的過程中互相抵消了。由於抗干擾能力強，數字信號不易出錯，可以避免因校驗出錯引起的重發，從這個意義上說差分信號傳輸速率更高。
差分的概念在《模擬電路》課程里已經學習過了。差分信號是一對大小相等而極性相反的對稱信號，差分信號用於傳輸有用的信號。共模信號是作用於差分信號線上的一對大小相等極性也相同的信號，共模信號往往來自於外部干擾。差分信號在接收端是靠差分放大器來檢測的。差分放大器只對兩路輸入信號之間的差值起放大作用，而對兩路輸入信號共同對地的電位不起作用。
差分傳輸的信號能夠對外部干擾起到很強的抗干擾能力。
原始的輸入信號經過倒相器和緩沖器之後形成一對大小相等而極性相反的差分信號。對模擬信號，倒相器可以用運算放大器的反相比例放大電路來實現，緩沖器可以用運算放大器的同相跟隨電路來實現。對數字信號，可以分別用「非門」邏輯和同相緩沖器來實現。
差分信號在PCB（印製線路板）上被安排成「密近平行線」（PCB布線要領！），用電纜連接兩台設備時則採用並行排線或雙絞線。在差分信號傳輸過程中會遇到外部干擾信號，但是，由於兩根差分信號線始終在一起，因此干擾信號一般都會同時作用在兩根信號線上，形成疊加在兩根信號線上大小相等相位也相同的共模信號。
到了接收端，差分放大器只對差分信號（有用信號）敏感，而對共模信號（干擾信號）形成抑制。這樣，差分傳輸的信號就具備了很強的抗干擾能力，因此特別適用於中遠距離通信或高速通信。相比之下，UART的兩根信號線TXD和RXD就不適合於遠距離通信，因為不是差分信號，所以一旦遇到外部干擾，信號就會嚴重畸變，在接收端因無法區分有用信號的和干擾信號而會形成大量的誤碼。