NI PXI-1031 机箱 – 5槽紧凑型PXI/PXIe 高性能测试测量平台

描述

NI PXI-1031：这块 NI 的紧凑型 PXI/PXI Express 机箱，是构建模块化测试测量系统的核心载体。它提供 5 个插槽，支持高带宽数据交换和精密触发同步。产品类型：PXI/PXIe 紧凑型机箱，插槽数量：5槽，总线带宽：高达250 MB/s (PXI Hybrid Slot)，核心作用：作为模块化仪器的物理背板，提供电源、总线和时钟。它是现场测试和空间受限应用的理想选择。

PXI-1031 产品详细说明

NI PXI-1031 机箱，是 National Instruments (NI) 在模块化仪器 (Modular Instrumentation) 领域推出的一款高密度、紧凑型机箱。在测试测量界，PXI（PCI extensions for Instrumentation）标准就是高性能、高同步的代名词，而 NI PXI-1031 正是这一标准在紧凑应用场景的完美体现。它主要功能是作为PXI/PXI Express 模块的物理安装平台，同时提供统一的电源、高速通信总线以及至关重要的精密同步时钟。

这台 PXI-1031 机箱的核心价值在于它的集成性和便携性。它内部集成了5个插槽，通常包含一个控制器插槽和四个外围设备插槽，允许工程师将各种 PXI 或 PXI Express (PXIe) 模块（如数字化仪、多功能 I/O、RF 模块等）插在同一个机箱内。这种模块化集成的优势是，所有模块都通过机箱背板上的高速 PCI/PCI Express 总线直接相连，通信延迟极低，并且可以共享 10 MHz 参考时钟和星形触发总线，确保数据采集和信号生成的绝对同步。对于需要现场部署、移动测试或者控制柜空间有限的应用，NI PXI-1031 凭借其小巧的尺寸和坚固的结构，成为了高性能测试系统的理想解决方案。

NI PXI-1031

PXI-1031 技术规格

主要特点和优势

紧凑便携，现场部署无压力： PXI-1031 的设计初衷就是为了解决空间受限和移动测试的需求。它比标准的 PXI 机箱尺寸要小得多，重量也轻，但性能却丝毫不打折扣。对于那些需要把测试系统带到工厂车间、野外环境或者航空器上进行测试的工程师来说，NI PXI-1031 提供了实验室级别的测量精度和高同步性能，同时具备工业级的坚固性 (Ruggedness) 和便携性。

卓越的同步性能，保障数据精度： PXI-1031 的背板不仅仅是供电和数据通道，它还是一个高精度时钟和触发分配中心。它提供的 10 MHz 参考时钟 (Reference Clock) 和星形触发总线 (Star Trigger Bus)，是 PXI 标准的精髓所在。这套同步机制确保了插在 PXI-1031 中的所有模块（无论是采集卡还是信号生成器）都能以纳秒级 (Nanosecond-Level) 的精度进行同步采样和操作。在高速数据采集 (High-Speed Data Acquisition)、RF 测试或多通道数据同步等对时序要求极高的应用中，PXI-1031 的时钟完整性 (Clock Integrity) 是保证测量数据准确性的关键核心。

支持混合总线，高带宽吞吐量： PXI-1031 的插槽设计通常支持混合模式 (Hybrid Slot)，这意味着它不仅兼容传统的 PXI 模块，还能插入PXI Express (PXIe) 模块。这使得系统能够利用 PCI Express (PCIe) 架构带来的高数据带宽 (High Data Bandwidth)。无论是进行高分辨率、高采样率的数据流采集，还是多核处理器与外围模块之间进行快速数据传输，PXI-1031 都能提供远超传统 GPIB 或 VXI 系统的数据吞吐量 (Throughput)，有效避免数据瓶颈 (Data Bottleneck)。

可靠的电源与散热管理： 作为高性能系统的基础，NI PXI-1031 内置的工业级电源 (Industrial-Grade Power Supply) 提供了洁净、稳定的电力，这对于敏感的模拟测量至关重要。同时，机箱配备了智能温控散热系统 (Intelligent Thermal Management)，能根据系统负载自动调节风扇速度，确保在高密度模块全速运行时，内部温度保持在安全范围内，最大化模块的使用寿命 (Module Longevity) 和系统运行的可靠性 (System Reliability)。

The NI PXI-1031 chassis is a robust and compact foundation for creating high-performance, modular test systems. Its core strength lies in its adherence to the PXI/PXI Express standards, particularly its capability to ensure nanosecond-level synchronization across all inserted modules. This is achieved through the integrated 10 MHz Reference Clock and the Star Trigger Bus—features critical for applications demanding high measurement fidelity and precise timing, such as in high-speed data acquisition (DAQ) or RF signal analysis. The PXI-1031 offers a crucial combination of portability and performance; its compact footprint makes it ideal for deployment in space-constrained environments or for field testing where transportation is necessary, while its hybrid slot architecture supports PCI Express (PCIe) Gen 1 data lanes, delivering significantly higher data throughput compared to legacy bus systems. Furthermore, the chassis incorporates an intelligent thermal management system and a clean, high-power industrial power supply to ensure reliable, long-term operation of sensitive modular instruments under continuous, demanding load conditions, thus maximizing the overall system uptime and reliability.

应用领域

NI PXI-1031 模块化机箱凭借其紧凑、高性能的特点，广泛应用于对便携性和精度有双重需求的领域。

航空航天与军事测试： 在飞机、火箭、导弹等关键设备的半实物仿真 (Hardware-in-the-Loop, HIL) 测试、机载数据记录以及现场维护测试中，PXI-1031 的坚固外壳和高同步性能使其成为理想的便携式数据采集和信号生成平台。工程师可以直接在机库或野外进行高精度测试，而无需依赖笨重的台式设备。

汽车电子与电动汽车测试： 用于车载网络 (CAN/LIN) 测试、电池管理系统 (BMS) 仿真和测试，以及ECU 生产线的自动化功能测试。PXI-1031 的模块化特性允许工程师根据不同的测试要求灵活配置 I/O，同时其高带宽保证了在毫秒级循环内完成大量数据的采集和控制。

RF 与无线通信测试： 在射频 (RF) 设备的产线测试中，如 Wi-Fi、5G 通信模块的性能验证，PXI-1031 能够为模块化矢量信号收发仪 (VST) 等模块提供稳定且精确的时钟基准。这对于相位同步和频谱分析精度至关重要，是保障通信设备质量的基础。

实验室与大学研究： 在物理、材料科学等领域的科研实验中，PXI-1031 凭借其高精度、高同步的数据采集能力，成为复杂传感器阵列和多通道高速信号测量不可或缺的核心平台。

相关产品

PXI-1031 作为 NI PXI 平台的基础，通常与以下产品型号配套或存在关联：

PXI-81xx 系列控制器： 如 PXI-8108 等，这是插入 PXI-1031 第一个插槽（系统槽）的嵌入式控制器，运行操作系统和测试软件。

PXIe-1082/1085： NI 的更高性能、更多插槽的 PXI Express (PXIe) 机箱，是 PXI-1031 的更高带宽或大规模应用替代方案。

PXI-622x/636x 系列 DAQ 模块： NI 的多功能数据采集 (DAQ) 模块，是插在 PXI-1031 外围插槽上的主要测量工具。

PXIe-516x 系列示波器模块： NI 的高速数字化仪/示波器，利用 PXI-1031 的 PCIe 带宽进行高速数据传输。

PXIe-413x 系列 SMU 模块： 高精度源测量单元 (Source Measure Unit) 模块，用于半导体和电子元件的高精度特性分析。

NI PXI-1031

安装与维护

安装前准备：在安装 NI PXI-1031 机箱及其模块时，首先必须确认外部供电电压符合机箱标签上的要求。将 PXI-1031 放置在平稳、通风良好的位置，避免阻挡机箱背部或侧面的散热孔。在安装任何 PXI 或 PXIe 模块之前，务必确保机箱电源已关闭，并正确佩戴防静电腕带。模块安装时应平稳插入，直到听到锁扣到位的声音，确保模块的连接器完全咬合到 PXI-1031 的背板上，以保证总线通信和时钟同步的可靠性。

维护建议：对 NI PXI-1031 机箱的维护主要集中在散热和清洁。应定期检查和清洁机箱散热风扇及进风口，清除积聚的灰尘，以确保智能温控系统能高效工作，维持机箱内部的最佳运行温度，这对于保护插在 PXI-1031 上的高价值模块至关重要。