类似于差动平衡电路，来自导线芯的噪声信号，在检测阻抗上的两端不能产生压降，因而可以很好地抑制噪声。
图1 差分法检测结构示意图和原理图
利用这一检测原理，日本电力公司将其应用于后来敷设的275kV XLPE电缆局部放电在线监测中。该监测系统除了采用差分法原理检测局部放电脉冲信号外，还采取了许多抗干扰措施来提高局部放电的识别技术。其基本原理如图2，在IJ接头安装检测装置（IJ接头与NJ接头的区别在于：IJ接头内有绝缘筒将两侧金属屏蔽断开；NJ接头内没有绝缘筒，两侧的金属屏蔽是连在一起的），并在接头附近设置一个天线来获取背景噪声信号。耦合到的信号先经过选频放大（信号H的中心频率设定在适合检测该IJ中间接头局放信号的频率上，信号L的中心频率设定在适合检测相邻的NJ中间接头局放信号的频率上，信号H和L的中心频率各不相同；而h、l则为天线耦合到的信号经过相应选频放大后的信号）。放大后的信号经调制通过光纤传到监控站，在远端经解调还原回电信号。图中噪声门的作用是：对比差分法装置检测到的信号与天线耦合到的噪声信号，将两者中对应的信号视为噪声信号并给予剔除。持续门的作用是：
根据放电脉冲信号出现的频繁程度判断是否为局部放电信