描述
NI SCXI-1102B:这款32通道低电平/热电偶模拟输入模块,是 NI SCXI 信号调理系统里的“信号净化器”和“硬通货”!它为各种微弱信号提供放大、滤波和隔离,内置冷端补偿 (CJC),专为高精度温度和低电平电压测量设计。通道数:32单端/16差分,输入类型:热电偶/低电平电压,信号调理:放大、滤波、CJC。专治各种高通道数、高噪声环境下的信号采集难题。
SCXI-1102B 产品概述
NI 的 SCXI-1102B 模块是 SCXI (Signal Conditioning eXtensions for Instrumentation) 模块化信号调理系统中最受欢迎的通用输入模块之一。它主要设计用于采集低电平、高噪声的模拟信号,特别是热电偶 (Thermocouple) 信号。在数据采集系统中,DAQ 卡的 ADC(模数转换器)通常只能处理 ±10 V 左右的信号,而热电偶等传感器的输出只有毫伏 (mV) 级别,且容易受到现场电磁干扰。
SCXI-1102B 的任务,就是将这些微弱的现场信号:
放大 (Amplify) 到 DAQ 卡的输入范围。
滤波 (Filter) 掉高频噪声和工频干扰。
提供通道间隔离 (Channel-to-Channel Isolation) 或系统隔离,以消除地回路 (Ground Loop) 引起的噪声,并保护设备。
更重要的是,SCXI-1102B 内置了冷端补偿 (CJC, Cold-Junction Compensation) 电路。热电偶测温需要补偿参考端的温度,CJC 功能使得 SCXI-1102B 可以直接连接热电偶,并输出经过线性化和温度补偿后的高精度电压信号给 DAQ 卡,极大地简化了高通道数温度测量的复杂性。
NI SCXI-1102B
SCXI-1102B 技术规格
参数名称 | 参数值 |
产品型号 | SCXI-1102B |
制造商 | National Instruments (NI) |
产品类型 | 32通道低电平模拟输入模块 |
通道配置 | 32路单端或 16路差分输入 |
输入信号 | 热电偶 (所有类型), 低电平电压 |
信号调理 | 隔离、放大、滤波 |
放大倍数 | 可编程增益 (典型值 1,10,100 等) |
冷端补偿 | 内置 CJC 功能,适用于热电偶测量 |
隔离电压 | 典型值 250 Vrms |
带宽 | 典型值 4 Hz 低通滤波 |
兼容机箱 | SCXI-1000, SCXI-1001, SCXI-1300 等系列 |
连接方式 | 50针 D-Sub 连接器 (需配合终端块) |
主要特点和优势
SCXI-1102B 的特点就是**“高密度、高精度、高隔离”,它是多通道信号调理中的经典之作。它最大的优势在于其高密度的 32 通道输入能力**。在工业测试和实验室应用中,一次性需要采集数十个温度点是家常便饭,SCXI-1102B 的设计能够在单个模块中处理 32 个热电偶或低电平传感器,极大地节省了机箱空间和系统成本。
卓越的抗噪能力和信号质量:SCXI-1102B 内置的低通滤波和隔离放大功能,能够有效抑制工业现场常见的高频噪声和 50/60 Hz 工频干扰,确保传递给 DAQ 卡的信号是“干净”的。对于热电偶这种低电平信号而言,优异的共模抑制比 (CMRR) 和隔离特性至关重要,它们是保证最终测量结果精度的硬性指标。这使得 NI SCXI-1102B 在需要高精度温度测量的环境测试、产品验证和工厂监控中表现出色。
易于系统集成:作为 NI 的模块化产品,SCXI-1102B 与 NI 的 DAQ 硬件和 LabVIEW/Measurement Studio 软件生态系统无缝集成。用户可以通过软件轻松配置增益、滤波器设置和 CJC 补偿类型,实现即插即用。这种软硬件的高度协同,极大地缩短了系统开发周期,降低了使用者的技术门槛。
Core Features and Advantages of SCXI-1102B
The NI SCXI-1102B is valued for its specific focus on conditioning low-level, high-noise analog signals, most notably from thermocouples. Its key strength is the provision of high-density, 32-channel input within a single module, which significantly conserves slot space in the SCXI chassis and reduces overall system footprint and cost in multi-point measurement applications.
The module incorporates sophisticated signal conditioning features essential for accurate data acquisition. This includes user-programmable gain and low-pass filtering to reject high-frequency noise and powerline interference, along with crucial isolation to break ground loops and protect the measurement system. Critically, the SCXI-1102B features integrated Cold-Junction Compensation (CJC) circuitry. This allows thermocouples to be directly connected, with the module automatically handling the reference temperature compensation, delivering a linearized and highly accurate voltage signal to the subsequent DAQ device. This level of integrated functionality makes the NI SCXI-1102B an exceptionally reliable and convenient solution for demanding temperature and low-voltage measurements.
应用领域
NI SCXI-1102B 模块主要应用于需要高通道数、低电平信号采集以及抗干扰性的工业和实验室环境。
温度场测试与监测:在环境试验箱、热处理炉、发动机测试台等场景,需要同时监测数百个温度点。SCXI-1102B 因其内置的 CJC 和高通道密度,成为理想的多点温度测量前端。
应力应变与低电平传感器测量:除了热电偶,SCXI-1102B 也适用于采集来自应变片放大器、电位计或其它低电平电压输出传感器的信号。其放大和滤波功能确保了微小信号变化也能被精确捕捉。
工业过程监控:在化工、电力等工业现场,SCXI-1102B 用于采集来自现场仪表的低电平信号。其高隔离特性有效地保护了控制室内的 DAQ 设备免受现场高共模电压和瞬态干扰的影响,保证了系统安全和数据准确性。
NI SCXI-1102B
相关产品
SCXI-1102B 是 SCXI 家族中的一员,它必须依赖以下硬件才能工作,并与其他模块互补:
SCXI-1000/SCXI-1001: SCXI-1102B 模块插入的机箱,提供背板通信、电源和时钟同步。
NI DAQ Card (e.g., PCI-6034E): 负责安装在计算机或 PXI 机箱内,通过专用电缆连接到 SCXI 机箱,实现最终的模数转换 (ADC)。
SCXI-1303/SCXI-1321: SCXI-1102B 模块通常需要搭配的终端块 (Terminal Block),用于方便地连接热电偶导线或其他传感器电缆。
SCXI-1122: SCXI 家族中开关模块,常与 SCXI-1102B 配合使用,以实现更多的输入通道复用或信号路由。
NI PXI/cDAQ Chassis: NI 新一代的模块化平台,如 PXI 或 CompactDAQ (cDAQ),是 SCXI 系统的功能替代和升级方案,但 SCXI-1102B 在许多老项目中仍然不可或缺。
安装与维护
安装前准备:安装 NI SCXI-1102B 模块前,请确保 SCXI 机箱已断电。由于 SCXI 模块支持多种信号类型和终端块,必须仔细核对 SCXI-1102B 模块的 DIP 开关(如果有)或软件配置与你使用的终端块 (SCXI-13xx) 型号是否匹配。热电偶接线时,必须使用正确的补偿导线,并确保所有热电偶的连接是紧密且极性正确的,以保证 CJC 测量的准确性。模块安装应平稳推入机箱插槽,确认前面板螺丝或卡扣已固定。
维护建议: SCXI-1102B 的维护重点是环境控制和接线检查。保持 SCXI 机箱和连接的终端块远离灰尘、湿气和震动,这有助于维持其信号调理的精度和稳定性。如果测量结果出现漂移,首先应检查终端块上的 CJC 电路是否受热源影响(如阳光直射或附近有发热元件),因为 CJC 测量的准确性至关重要。