NI PXI-4071 模块 – 7.5位高精度数字万用表 (DMM)，自动化测试核心！

描述

NI PXI-4071：这块 NI 的高精度数字万用表 (DMM) 模块，是 PXI 平台的测量核心。它具备7位半的高分辨率，同时能作为1.8 MS/s的高速数字化仪使用。产品类型：高精度数字万用表模块，分辨率：7.5 位，采样率：高达 1.8 MS/s，核心功能：DC/AC 电压、电流、电阻、频率等宽量程精密测量。它是半导体、汽车电子等领域自动化测试的精度保障。

PXI-4071 产品详细说明

NI PXI-4071 模块，是 National Instruments (NI) 在高性能测试测量领域推出的旗舰级数字万用表 (DMM) 模块。在模块化仪器的世界里，PXI（PCI eXtensions for Instrumentation）标准因其高集成度和系统同步性而独树一帜，而 PXI-4071 正是 PXI 平台测量精度的代表作。它不是简单地把台式万用表塞进模块里，而是重新设计了高精度模数转换 (ADC) 电路和隔离技术，使其能够在嘈杂的自动化测试环境中，提供实验室级别的测量性能。

NI PXI-4071 最引人注目的就是它那7位半的分辨率 (Resolution) 和高达 1.8 MS/s 的高速采样能力。传统的台式 DMM 往往只能在高精度和高速度之间二选一，但 PXI-4071 巧妙地集成了这两种能力。当它运行在7.5位模式下时，提供的是极高精度的DC 电压、电流、电阻测量，这对于半导体器件的 I-V 特性曲线或高精度传感器的校准至关重要。而当它切换到数字化仪 (Digitizer) 模式时，就能以 1.8 MS/s 的速度采集瞬态信号，比如电源纹波 (Power Supply Ripple) 或快速变化的电压电流，这极大地扩展了 DMM 的应用范围，使其成为一个多功能的精密测量中心。凭借其单槽 PXI 的紧凑设计和对 PXI 背板的精确同步能力，NI PXI-4071 模块能够与开关模块、信号源等其他 PXI 模块无缝配合，共同搭建出高吞吐量的自动化测试系统 (Automated Test System)。

PXI-4071 NI

PXI-4071 技术规格

主要特点和优势

高集成度的多功能性： PXI-4071 的核心优势在于它一台顶两台：它既是一个高精度 DMM，又是一个高速数字化仪。在自动化测试中，通常需要分别购买 DMM 和数字化仪，但 NI PXI-4071 模块将二者功能集成于单个 PXI 槽位。这不仅节省了机箱空间和系统成本，还简化了系统间的同步和编程工作量。这种功能合并使得测试系统能够更灵活地应对直流稳态测量和交流/瞬态信号分析这两种差异巨大的测试需求。

业界领先的7.5位精度： 在PXI DMM 模块中，PXI-4071 的7.5位分辨率和低噪声 (Low Noise) 性能是其精度领先的关键。在要求极高的应用中，如电源模块效率测试或精密传感器信号采集，微小的电压和电阻变化都可能影响最终的产品质量。PXI-4071 能够提供极低的测量不确定度 (Measurement Uncertainty) 和高稳定性 (High Stability)，确保测试结果的可靠性和可追溯性。

卓越的PXI 系统集成能力： 作为 PXI 模块，PXI-4071 能够完美利用 PXI 背板的精密同步和高速总线优势。通过 PXI 触发总线，它可以与开关矩阵、信号源进行硬件定时的同步操作，实现高吞吐量的扫描测量。例如，它可以与一个 PXI 开关模块协同工作，以极快的速度对多达数百个测试点进行序列化测量，然后利用 PXI/PCI Express 总线的高带宽将所有数据快速传回控制器进行处理。这种系统级集成能力是传统 GPIB 或 USB 仪器无法比拟的。

宽量程和高隔离设计： NI PXI-4071 模块的宽量程设计覆盖了从微伏到千伏、微安到安培的巨大范围，这使其能够适应各种电路的测量需求。同时，其输入电路具备高隔离度 (High Isolation)，有效隔离了待测设备 (DUT) 与测试系统地线之间的电势差，避免了地环路引起的测量误差和潜在的系统损坏，保障了测量结果的纯净性和系统本身的安全性。

The NI PXI-4071 module is the definitive solution for high-accuracy and high-speed measurements within the PXI platform. Its core technical distinction is the fusion of a 7.5-digit high-resolution DMM capability with a 1.8 MS/s digitizer function in a single PXI slot. This integrated design drastically improves system throughput and simplifies complex synchronization needs for automated test environments. The PXI-4071 offers industry-leading accuracy with extremely low noise floor, critical for demanding applications such as semiconductor characterization and high-precision sensor validation. Crucially, the module leverages the PXI backplane for precise hardware timing and triggering, allowing for deterministic, high-speed switching and scanning operations when paired with other PXI modules. Its high isolation design further ensures measurement integrity by mitigating ground loops and common-mode noise, while the wide measurement range (from μV to 1000 V) makes the PXI-4071 exceptionally versatile across diverse electronic test applications, setting the standard for modular measurement reliability and performance.

应用领域

NI PXI-4071 模块凭借其高精度和高速的特点，成为许多对测量质量和速度有严苛要求的自动化测试系统的首选。

半导体器件特性分析： 在晶圆探针台 (Wafer Prober) 或最终测试 (Final Test) 设备中，PXI-4071 用于对集成电路 (IC) 的I-V 特性进行高精度的DC 电压和电流测量。其 7.5位分辨率能精确捕捉到低泄漏电流或微小的电压漂移，确保半导体器件的质量和可靠性。

汽车电子功能测试： 在汽车 ECU (Electronic Control Unit) 和电池管理系统 (BMS) 的生产和验证测试中，PXI-4071 用于高精度测量各种模拟传感器信号、电源轨电压以及待机电流。其高速数字化仪功能还能用于捕获瞬态故障或电源纹波，是保障汽车电子可靠性的关键。

航空航天与国防： 用于机载传感器系统的校准和验证。PXI-4071 的高隔离度和宽量程使其能够安全且准确地测量高电压或高阻抗的航空航天部件，确保测试系统的耐用性和安全性。

模块化仪器系统集成： 在研发实验室和计量校准中心，PXI-4071 作为标准测量单元，与 PXI 开关和信号源一起，快速构建出高灵活、高精度的自动校准和验证系统。

相关产品

PXI-4071 作为 NI PXI 平台的 DMM 核心，通常与以下产品型号配套或存在关联：

PXI-4070： PXI-4071 的上一代或不同性能版本，通常分辨率稍低（如 6.5 或 7 位），但功能相似。

PXIe-4081/4082： PXI Express (PXIe) 版本的 DMM 模块，利用 PCIe 总线提供更高的带宽和数据流性能，是 PXI-4071 的升级或替代选择。

PXI/PXIe-25xx 系列开关模块： 如 PXIe-2527，这些是高密度矩阵开关，与 PXI-4071 配合使用，实现多点扫描测量。

PXI-81xx 系列控制器： 如 PXI-8115，是插入 PXI 机箱的嵌入式控制器，负责运行 LabVIEW/TestStand 软件并控制 PXI-4071 进行测量。

PXI-1031/1082 机箱： PXI-4071 所需的硬件载体，提供电源、总线和同步时钟。

PXI-4071 NI

安装与维护

安装前准备：在安装 NI PXI-4071 模块之前，必须确保 PXI 机箱电源已完全切断，并严格遵守静电释放 (ESD) 规范。PXI-4071 模块应平稳、垂直地插入 PXI 机箱的任一外围插槽，并确保其前面板锁紧机构完全锁定到位，以保证模块的电源、总线和触发连接可靠。外部测量电缆应使用屏蔽高质量的电缆，以最小化噪声干扰，特别是进行高精度小信号测量时，建议使用四线制 (4-Wire) 接法，连接到 PXI-4071 模块的专用端子。

维护建议：对 NI PXI-4071 模块的维护主要在于校准和清洁。PXI-4071 作为高精度测量设备，应定期（通常为一年一次）进行NIST 可追溯的校准，以确保其精度指标保持在制造商规范内，这是测试系统可信度的根本保障。在日常使用中，避免在高电压或大电流下频繁切换量程，以保护内部的继电器和输入保护电路。