描述
NI SCXI-1520:这块 8通道应变/电桥输入模块,是微弱信号采集领域的“放大镜”!它内置了应变片激励、可编程放大器和滤波电路,支持 1/4、1/2 和全桥配置。通道数量:8个(同步),激励电压:可编程(如 2.5V/5V/10V),支持电桥类型:1/4、1/2、全桥。专治各种应变、称重、压力传感器的微弱信号放大和高精度测量难题。
SCXI-1520 产品概述
NI SCXI-1520 模块是 National Instruments (NI) SCXI 信号调理扩展系统中一款面向应变片(Strain Gauge)和惠斯通电桥(Wheatstone Bridge)传感器的高性能输入模块。在结构力学分析、材料测试、汽车载荷测试以及各种称重和压力测量应用中,传感器输出的信号往往只有毫伏级甚至微伏级,极易受到噪声干扰。SCXI-1520 的核心任务就是针对这些微弱的电桥信号进行精准的调理、放大和滤波。
这块 SCXI-1520 模块集成了 8 个独立的输入通道,每个通道都具备恒定电压激励源、可编程增益放大器(PGA)、低通滤波以及用于电桥配置(1/4、1/2、全桥)的内置电阻。这种高度集成的设计,使得用户无需复杂的外部电路,就能直接连接各种应变片和电桥传感器。它支持同步采集,这意味着 8 个通道可以同时进行测量,这对于动态测试(如振动或冲击载荷)中的多点同步分析至关重要。将 NI SCXI-1520 模块插入 SCXI 机箱(如 SCXI-1000),配合 NI DAQ 卡,就能构建一个高精度、高通道密度的应变测量系统,是确保测试数据准确性和完整性的关键核心。

NI SCXI-1520
SCXI-1520 技术规格
| 参数名称 | 参数值 | 
| 产品型号 | SCXI-1520 | 
| 制造商 | National Instruments (NI) | 
| 产品类型 | 8通道应变/电桥输入模块 | 
| 通道数量 | 8个(差分,可同步采样) | 
| 电桥支持 | 1/4桥、1/2桥、全桥 | 
| 内置电阻 | 120 $\Omega$ 和 350 $\Omega$ 桥臂补尝(用于 1/4 桥) | 
| 激励电压 | 可编程,如 2.5 V, 5 V, 10 V | 
| 内置调理 | 可编程增益放大器(PGA)、低通滤波器 | 
| 内置功能 | 自动归零、分流校准(Shunt Calibration) | 
| 带宽 | 约 10 $\text{kHz}$ (取决于滤波器设置) | 
| 输入端子 | 螺钉接线端子(通过配套的接线盒) | 
| SCXI 机箱兼容性 | 兼容 SCXI-1000 / SCXI-1001 等所有 SCXI 机箱 | 
| 工作温度范围 | 0°C 至 50°C | 
主要特点和优势
老哥们,NI SCXI-1520 这块卡,玩的就是微弱信号的精准捕捉和电桥测量的专业性,这是它的两大“杀手锏”。
首先,专业的电桥配置和内置补偿。应变片测量最麻烦的就是电桥的配置和补偿。SCXI-1520 内部集成了 1/4 桥所需的 120 欧姆和 350 欧姆的补偿电阻(Completion Resistors),用户可以直接连接应变片,无需外部接线补偿。同时,它支持分流校准(Shunt Calibration)功能,通过软件控制,模拟一个已知的应变值,自动进行系统校准,极大地简化了现场设置,确保了测量精度(Measurement Accuracy)。
其次,强大的同步采集和抗干扰能力。这 8 个通道不仅能采集,还能同步(Simultaneous Sampling)采集,这对动态载荷或冲击测试至关重要,保证了多点数据之间的时间一致性。内置的可编程放大器(PGA)允许用户根据应变信号的微弱程度设置不同的增益,从而最大化利用 DAQ 卡的动态范围。结合 SCXI-1520 的高精度差分输入设计和低通滤波器,它能够有效抑制共模噪声(Common-Mode Noise)和高频干扰,保证了微弱应变信号在复杂的工业测试环境中也能保持高信噪比(High SNR)。
再者,卓越的易用性和集成性。通过 NI 的 DAQmx 驱动和 LabVIEW 软件,用户可以完全通过软件来设置 NI SCXI-1520 的激励电压、增益、滤波器和电桥类型,无需手动拨动开关或调整电位器。这种高度的软件可编程性**(Software Programmability),使得测试流程可以完全自动化,大大提高了测试效率和系统的可重复性(Repeatability)**。用上 SCXI-1520,应变测试的难度直接下降一个档次!
English Product Highlights:
The NI SCXI-1520 is a highly specialized 8-channel strain/bridge input module, designed as the core component for high-accuracy static and dynamic strain measurements within the SCXI platform. Its critical features are centered around the professional handling of the Wheatstone bridge sensors. The module provides onboard support for 1/4, 1/2, and full bridge configurations, including internal completion resistors (120 $\Omega$ and 350 $\Omega$) which significantly simplify wiring and setup for quarter-bridge applications.
Each of the 8 channels features a programmable excitation source and a Programmable Gain Amplifier (PGA), allowing users to precisely tune the signal conditioning to the specific sensor’s output and maximize the DAQ card’s dynamic range. The SCXI-1520 supports simultaneous sampling across all 8 channels, which is essential for accurate multi-point dynamic structural testing. Key reliability features include built-in shunt calibration and low-pass filtering to suppress noise and improve the signal-to-noise ratio. This robust feature set ensures the SCXI-1520 delivers the precision, flexibility, and automation capability required for demanding force, pressure, and structural integrity monitoring applications.
应用领域
SCXI-1520 模块的应用,都围绕着“力学测量”和“结构安全”两大主题。
结构健康监测(SHM): 在桥梁、大型机械结构、风力发电机叶片等关键基础设施上,NI SCXI-1520 被用于采集长期安装的应变片信号。它能够稳定、准确地监测材料的应力、疲劳和永久变形,为结构的安全性和剩余寿命评估提供关键数据。
汽车和航空航天测试: 在车辆耐久性测试中,SCXI-1520 采集安装在车架、悬挂系统上的应变片信号,以分析载荷、冲击和振动对结构的影响。在航空领域,它用于测试机翼、机身部件的静力学和疲劳特性,确保设计的可靠性(Reliability)。其同步采集能力对分析瞬态冲击载荷尤为重要。
材料和零部件测试: 在实验室环境中,SCXI-1520 被用于连接各种称重传感器(Load Cells)和压力传感器(Pressure Transducers)。它精确测量材料拉伸、压缩测试中的力值,以及各种容器和管道中的流体压力,是高精度力学计量和材料表征的核心工具。总而言之,任何需要将物理载荷转换为高精度电信号的场景,都离不开 SCXI-1520 这样的应变专家。

NI SCXI-1520
相关产品
SCXI-1520 是应变测量系统的核心,常与以下产品配合使用:
SCXI-1000:8槽 SCXI 机箱,为 SCXI-1520 提供电源和通信背板。
SCXI-1314:配套的螺钉接线端子模块,专用于 SCXI-1520,方便连接应变片导线。
SCXI-1314T:另一种 SCXI-1520 的接线附件,通常提供热电偶输入,用于同时测量应变和温度。
NI PXI-4330/4331 系列:NI PXI 平台上更现代、更高速的应变/电桥输入模块,可作为 SCXI-1520 的高性能升级方案。
NI PXI-622x/PCI-622x 系列:M 系列 DAQ 采集卡,通过电缆连接 SCXI 机箱,是 SCXI-1520 的数据接收端。
SCXI-1502:热电偶/RTD 输入模块,常与 SCXI-1520 在同一机箱内混用,用于采集环境温度或结构热效应。
SCXI-1102:通用输入模块,有时与 SCXI-1520 配合用于采集非电桥信号。
安装与维护
安装前准备: 安装 SCXI-1520 模块时,务必先将 SCXI-1000 或 SCXI-1001 机箱断电,这是安全操作的基础。应变片的接线是整个系统的关键。使用配套的接线端子(如 SCXI-1314)时,应严格遵循手册上的 1/4、1/2 或全桥接线图,确保激励、感应和补偿导线连接正确无误。特别要注意**导线电阻(Lead Resistance)补偿,对于 1/4 桥应用,应采用三线制接法,以最大限度减少引线电阻对测量精度的影响。在初次测量前,必须通过软件进行电桥平衡(Bridge Nulling)**操作。
维护建议: SCXI-1520 的核心维护在于保持接线端的清洁和紧固。应变信号非常微弱,任何接线端的氧化或松动都会导致测量数据漂移或跳变。定期检查 SCXI-1520 及其接线盒的螺钉是否紧固,特别是现场应变片导线连接处。
 

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