差分测量系统的输入端未连接至固定的参考端（例如，大地或建筑物接地）。与浮接信号源类似，差分测量系统通过不同于测量系统接地的浮接端进行测量。手持电池供电仪器和带有放大器的DAQ设备属于差分测量系统。

下图为NI设备通常使用的8通道差分测量系统。信号路径使用模拟多路复用器，可增加测量通道的数量，且只需使用一个放大器。图中的模拟输入接地为AIGND引脚，作为测量系统接地。

通过信号源浮接或接地可确定是否使用差分测量系统。