NI GPIB-140A 消除电磁干扰，确保数据纯净！

描述

NI GPIB-140A 是一款由 National Instruments (NI) 制造的 GPIB 总线光纤延长器，用于突破 IEEE 488 标准对电缆长度（20米）和设备数量（15个）的限制。它将 GPIB 电信号转换为光纤信号进行远距离、抗干扰传输，广泛应用于大型自动化测试、EMC/EMI 实验室及远程数据采集场景。最大传输距离：1 km，最大数据速率：> 2.8 MB/s (HS488)，设备扩展：从 15 个至 26 个。它采用光纤隔离技术，确保数据在电磁噪声环境中稳定、无损地传输，且对现有 GPIB 软件完全透明。

NI GPIB-140A 产品概述

NI GPIB-140A 是 National Instruments（NI）在测试测量领域中一款极其关键的通信硬件。它本质上是一对总线光纤延长器 (Bus Extender) 中的一员，专门设计用于突破业界通用的 GPIB（General Purpose Interface Bus，即 IEEE 488.1/488.2 标准）在物理层面的固有约束。标准 GPIB 总线在铜缆连接下，系统总长不能超过 20 米，且连接的设备负载数量被限制在 15 个以内，这在现代大型测试系统和电磁兼容性 (EMC) 实验室中是不可接受的。NI GPIB-140A 的核心价值，就是通过将电信号转换为光信号进行传输，彻底解决了这两个痛点。

每一个 NI GPIB-140A 模块都具备复杂的缓冲和错误校验能力，确保数据在长达 1 公里的光纤电缆上传输时保持最高的数据完整性。它的定位是在一个 GPIB 控制器和一组远程仪器之间建立一座高速、高绝缘、远距离的桥梁。系统运行时，工程师无需修改任何现有的 GPIB 应用程序代码，因为 NI GPIB-140A 对软件层是完全透明的。它通过光纤传输带来的电气隔离和抗电磁干扰特性，确保了无论距离多远，测试系统的控制稳定性和数据可靠性都能达到最优水平。因此，对于需要将控制电脑与远距离、高噪声环境中的精密测量仪器连接的客户来说，NI GPIB-140A 是一个不可或缺的解决方案。

NI GPIB-140A

NI GPIB-140A 技术规格

主要特点和优势

NI GPIB-140A 绝不是一个简单的信号放大器，它是一台能够智能处理和传输 GPIB 协议的远程总线管理器。它能成为许多行业客户心目中的“定海神针”，靠的是它实打实的硬本事。

消除物理限制，远距离无损传输：

最核心的优势就是打破了 IEEE 488 标准设定的 20 米电缆限制。通过成对使用 NI GPIB-140A 模块，并配合 NI 提供的 T7 光纤电缆，能够将 GPIB 总线的有效距离延伸到惊人的 1 公里。这种能力对于航空航天、大型结构测试或任何需要控制中心远离测试现场的应用场景来说，是刚需。此外，它还能将单一 GPIB 总线上的最大设备数量从 15 个扩展到 26 个，这对于连接大量仪器的自动化测试系统 (ATS) 意义重大。

光纤隔离，铸就数据“纯净”：

传统的铜缆 GPIB 总线在工业环境中极易受到电磁干扰 (EMI) 的影响，导致数据错误或系统不稳定。NI GPIB-140A 使用光纤连接，实现了彻底的电气隔离 (Electrical Isolation)。这不仅消除了接地环路（Ground Loops）产生的噪声，还使其对射频干扰（RF Interference）完全免疫。在对数据纯净度要求极高的电磁兼容性 (EMC) 测试实验室中，这几乎是唯一可行的解决方案，确保了测量结果的高可靠性和可重复性。

高速稳定，HS488 加持：

NI GPIB-140A 采用先进的缓冲传输技术 (Buffered Transfer)，使得数据速率能够轻松突破标准的 1.1 MB/s，达到 2.8 MB/s 以上，这得益于 NI 独有的 HS488 高速协议。用户可以在非缓冲模式 (Unbuffered Mode) 和缓冲模式 (Buffered Mode) 之间进行选择，前者保持了 GPIB 的双互锁握手机制，确保了最高的数据完整性，后者则利用 FIFO 缓冲区显著提升了吞吐量（Throughput），提供了速度和可靠性之间的灵活平衡。

软件透明，快速部署：

对于工程师来说，时间就是金钱。NI GPIB-140A 的最大便利在于其软件透明性 (Software Transparency)。这意味着一旦物理连接建立，您的上位机控制程序（无论是基于 LabVIEW、TestStand 还是其他高级语言）无需任何改动即可发现并控制远程总线上的仪器。这种无缝集成能力，大幅缩短了系统集成时间，降低了部署和维护的复杂度。NI GPIB-140A 的这些特点，使得它成为业内公认的 GPIB 总线远距离通信的“教科书级”解决方案。

English Summary: Unlocking Long-Distance GPIB Performance

The NI GPIB-140A is a critical fiber optic extender developed by National Instruments, specifically engineered to shatter the inherent distance and device limitations of the standard IEEE 488 General Purpose Interface Bus (GPIB). By converting electrical GPIB signals into high-speed serial optical signals, a pair of NI GPIB-140A units can reliably extend the bus distance up to 1 kilometer and significantly increase the device count from 15 to 26, making it indispensable for expansive or complex testing setups. The use of fiber optics provides absolute electrical isolation and complete immunity to electromagnetic interference (EMI), a non-negotiable feature for highly sensitive applications such as Electromagnetic Compatibility (EMC) testing, high-voltage environments, and remote data acquisition where data integrity is paramount. Supporting both the standard IEEE 488.1 protocol and NI’s high-speed HS488 protocol, the device achieves blazing data rates exceeding 2.8 MB/s through its intelligent buffered transfer mechanism. Crucially, the NI GPIB-140A is entirely software transparent, requiring zero modification to existing GPIB application code—a substantial advantage for system integrators and test engineers focused on rapid deployment and stability. This robust design ensures the integrity of the double-interlocked handshake over the extended link, solidifying its position as the premier solution for high-performance, long-distance GPIB communications.

NI GPIB-140A

应用领域

NI GPIB-140A 主要服务于那些对测试距离、数据完整性、以及电磁环境有极高要求的专业领域，它解决的都是普通 GPIB 接口**“搞不定”的疑难杂症**。

电磁兼容性 (EMC/EMI) 实验室： 在 EMC 测试中，待测设备（EUT）通常放置在电波暗室或混响室等强电磁环境内，而控制计算机和昂贵的 GPIB 控制器必须放置在屏蔽室外。NI GPIB-140A 利用光纤的电磁免疫性，保证了控制室和暗室之间的 GPIB 通讯链路不被干扰，确保了测量的准确性和可信度。这是 GPIB-140A 最经典、最不可替代的应用场景。

大型结构和远程试验场： 在对桥梁、飞机结构或大型机械进行应力/疲劳测试时，测试仪器可能分散在数百米之外的各个测试点。通过部署 NI GPIB-140A 延长器，工程师能够从中心控制站远程、同步地控制所有 GPIB 仪器，进行高速数据采集，同时避免了超长铜缆可能带来的信号衰减和地电位差问题。

高压与危险环境测试： 在电力电子、高压开关或易燃易爆环境的测试中，电气隔离是保障人员和设备安全的前提。NI GPIB-140A 的光纤连接天然提供了数千伏级别的电气隔离能力，使得测量系统可以在保证数据完整性的前提下，安全地对危险区域的仪器进行控制和数据获取。

多工位自动化测试系统 (ATS)： 对于需要连接大量半导体测试设备或生命科学仪器的大型自动化测试系统，即使物理距离不远，NI GPIB-140A 也能通过其设备扩展能力，将总线上的设备数量提升至 26 个，有效地整合多个测试工位，简化了控制架构。

相关产品

NI GPIB-140A 通常与以下 GPIB 接口和延长器产品配合使用或作为替代：

NI GPIB-140A/2: GPIB-140A 的增强版，主要区别在于最大延长距离可达 2 公里 (2 km)，是更长距离应用的选择。

NI GPIB-USB-HS: 适用于将计算机通过 USB 接口连接到 GPIB 总线的最常用控制器，通常与 GPIB-140A 配合，作为本地控制器的接口。

NI PCIe-GPIB+: 适用于 PCI Express 插槽的高性能 GPIB 接口卡，提供卓越的吞吐量和双向光隔离功能，常用于需要进行高速数据处理的上位机。

NI GPIB-130: 铜缆 GPIB 延长器，采用高速并行传输，适用于中等距离（最高 300 米）且对抗干扰要求略低的应用场景。

NI GPIB-ENET/1000: GPIB-to-Ethernet 控制器，用于通过网络（TCP/IP）远程控制 GPIB 仪器，是另一种实现远距离控制的方案，但侧重网络协议而非光纤隔离。

NI T7/T8 Fiber Optic Cables: GPIB-140A 专用的光纤跳线，T7 支持 1km 距离，T8 支持 2km 距离。

安装与维护

安装前准备：在安装 NI GPIB-140A 之前，首先要确认你的系统电源是否符合 GPIB-140A 的型号要求（不同的 Part Number 对应不同的电源插头和电压）。最关键的是，必须准备好一根高质量的多模光纤电缆（NI 推荐 T7 或 T8，核心/包层比为 62.5/125 $\mu m$，带 ST 连接器），电缆的长度必须在 NI GPIB-140A 支持的 1 公里范围内。在将 NI GPIB-140A 接入 GPIB 总线之前，要确保总线上的控制器和仪器都已关闭电源，防止热插拔可能带来的损坏。NI GPIB-140A 的一端接入 GPIB 控制器或上一级仪器（本地总线），另一端接入远程仪器总线，确保两个 NI GPIB-140A 模块之间的光纤连接稳固且无折损。

维护建议：NI GPIB-140A 作为一个工业级设备，日常维护主要集中在光纤链路的清洁和检查。光纤连接器（ST 连接头）的灰尘或污染是导致通讯错误的常见原因，应使用专业的光纤清洁工具定期清洁 NI GPIB-140A 上的光纤端口。在系统出现通讯故障时，应首先检查 NI GPIB-140A 上的状态指示灯，以确定是 GPIB 信号问题还是光纤链路问题。同时，由于 NI GPIB-140A 支持缓冲和非缓冲两种模式，如果遇到特定的仪器通讯不稳定，可以尝试调整 DIP 开关（DIP Switch）切换其工作模式，或检查 HMI 总线控制器的超时时间 (Timeout Setting) 是否适应延长后的通讯延迟。