差分探头主要用于观测差分信号。差分信号是相互参考、而不是以地作为参考点的信号。普通的单端探头也可以测量差分信号,但得到的信号与实际信号相差很大,有可能出现“地弹”现象。此外,电源系统测试中经常要求测量两火或火零之间的相对压差,很多用户直接使用单端探头测量导致探头仪器被烧毁。这是因为达到或疏示波器的信号公共线与保护性地线相连接地。这样做的结果是所有加到示波器上,以及由示波器提供的信号都具有一个公共连接点。该公共连接点通常是示波器机壳通过使用交流电源设备电源线中的第三根导线地线,将探头地线连到一个测试点上,如果这时使用单端探头测量,那么单端探头的地线与供电线直接相连,后果必然是短路。这种情况下,我们需要差分探头进行浮地测量。