NI SCXI-1520 8通道通用应变/电桥输入模块 – 高精度,多功能,满足您的严苛测试需求!

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NI SCXI-1520:这块8通道通用应变/电桥输入模块,那可是应变测量里的“硬通货”!它为应变片、载荷、力、扭矩和压力传感器提供全面支持,具备可编程激励、增益、滤波和自动校准功能。通道数:8路差分输入,支持电桥类型:¼桥、½桥、全桥,激励电压:0-10 VDC 可编程,同步采样:支持。专治各种精密应变测量“疑难杂症”。别瞅了,原厂正品,售后无忧,咱家就是你搞定高精度测量的靠山,没毛病!

SCXI-1520 产品概述

NI SCXI-1520,这玩意儿在咱们结构测试、材料力学分析以及各种需要高精度应变测量的领域,那可真是个“明星产品”!它不是一个独立的设备,而是National Instruments (NI) SCXI (Signal Conditioning eXtensions for Instrumentation) 平台中的一个8通道通用应变/电桥输入模块。你想想看,应变片这玩意儿,它测出来的信号那叫一个微弱,而且还特别容易受到各种噪声和温度变化的影响。你总不能直接把它接到普通的数据采集 (DAQ) 卡上吧?那测出来的数据根本没法看,精度也达不到要求。

这块 NI SCXI-1520 模块的核心功能,就是为应变片和各种桥式传感器(比如载荷传感器、力传感器、扭矩传感器、压力传感器等)提供高精度的信号调理。它内置了8个独立的模拟输入通道,每个通道都配备了“十八般武艺”:

 

可编程激励源 (Programmable Excitation Source):能为应变片提供稳定的0到10 VDC的激励电压,而且还带远程感应 (Remote Sense),自动补偿导线电阻造成的电压降,确保施加在传感器上的激励电压精确无误。

 

可编程放大器 (Programmable Amplifier):应变信号微弱,必须放大才能被DAQ设备识别。SCXI-1520 提供多达49档的增益设置,能将微伏级的信号放大到毫伏甚至伏级,同时保持极低的噪声。

 

可编程低通滤波器 (Programmable Low-Pass Filter):帮你滤除信号中的高频噪声,确保数据纯净。

 

桥路补偿 (Bridge Completion):支持四分之一桥、半桥和全桥配置,其中半桥补偿内置在模块中,四分之一桥的补偿电阻则在配套的接线盒(如SCXI-1314)中,非常方便。

 

自动零点补偿 (Automatic Null Compensation):应变电桥即便在没有载荷的情况下也可能存在微小的初始电压(零点漂移),SCXI-1520 能通过软件自动消除这个偏移,让你从零点开始精确测量应变。

 

分流校准 (Shunt Calibration):可以在不施加实际载荷的情况下,通过并联一个精密电阻模拟一个已知的应变值,方便用户验证和校准整个测量链的增益。

 

同步采样 (Simultaneous Sample-and-Hold):每个通道都有独立的采样保持电路 (Track-and-Hold, T/H),确保所有通道的信号在同一时间点被“冻结”并进行模数转换,这对于动态应变测试和多点同步分析至关重要。

 

有了 NI SCXI-1520 这样的“精密测量专家”,你的测试系统就能轻松应对各种复杂的应变和桥式传感器测量挑战,获取高精度、高可靠性的数据,为工程设计、产品验证和科学研究提供强有力支持!

NI SCXI-1520

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通道通用应变/电桥输入模块
通道数量 8路差分模拟输入
支持电桥类型 1/4桥、1/2桥、全桥
输入范围 ±10 mV 至 ±10 V (49档可编程增益)
激励电压 0 VDC 至 10 VDC (17档可编程,每通道独立)
远程感应 (Remote Sense) 支持,每通道独立
低通滤波器 4阶巴特沃斯滤波器,截止频率可编程 (10 Hz, 100 Hz, 1 kHz, 10 kHz, 或旁路)
自动零点补偿 支持 (软件控制)
分流校准 (Shunt Calibration) 每通道2路独立分流校准电路
同步采样 支持 (每个通道独立的T/H电路)
ADC分辨率 取决于配合的DAQ设备
带宽 (滤波器旁路) -3 dB at 20 kHz
过压保护 ±35 V (通电时),±25 V (断电时)
短路保护 支持 (激励源)
兼容机箱 NI SCXI-1000, SCXI-1001, PXI/SCXI组合机箱
兼容接线盒 SCXI-1314 (通用螺钉端子), SCXI-1314T (RJ-50端子), SCXI-1310, TBX-96
软件兼容 NI-DAQmx 驱动软件,LabVIEW, LabWindows/CVI, Measurement Studio
典型应用 应变、载荷、力、扭矩、压力测量
尺寸 (HxWxD) 约 3.0 cm x 17.5 cm x 20.3 cm (1.2 in x 6.9 in x 8.0 in)
重量 约 0.47 kg (1.04 lb)
建议校准周期 每年一次

主要特点和优势

咱这NI SCXI-1520 模块,那可真是个“多面手”,在需要高精度应变测量的场合,它身上全是实打实的本事!首先,它最拿手的就是卓越的通用性和通道独立配置能力。你可能觉得,应变测量嘛,不就是接个应变片?但实际上,应变片有各种类型(¼桥、½桥、全桥),还有配套的载荷、力、扭矩、压力传感器,它们的信号特性和接线方式都不一样。SCXI-1520 厉害就厉害在,它一个模块就能“通吃”这些所有类型,而且每个通道都能独立设置,比如各自的激励电压、增益和滤波,这就给你带来了极大的灵活性 (Flexibility),一个模块就能顶好几个,大大降低了你的系统成本 (System Cost) 和复杂度 (Complexity)

再一个就是它的极高测量精度和信号完整性。应变信号本来就微弱,还容易受噪声干扰,所以信号调理能力是重中之重。NI SCXI-1520 在这方面简直是“武装到了牙齿”:

 

高精度可编程激励源带远程感应:这就像给传感器“精准供血”,不管导线多长,都能保证激励电压稳稳地加在传感器上,这是高精度测量的基础。

 

低噪声可编程放大器和滤波器:能把微弱的应变信号放大到合适的范围,同时把恼人的高频噪声“拒之门外”,确保你获得的数据是纯净可靠的。

 

自动零点补偿和分流校准:这些功能简直是“懒人福音”,零点漂移不用你手动调,校准也不用复杂的外部设备,软件点一点就搞定,大大提高了测试效率 (Test Efficiency) 和校准便利性 (Calibration Convenience)

 

此外,SCXI-1520 还具备同步采样能力高速数据采集支持。每个通道都内置了采样保持电路,能确保所有通道在同一个时间点进行采样,这对于动态应变测试(比如冲击、振动)和多点同步分析来说至关重要,能捕捉到瞬态事件的真实时序关系。虽然它将信号多路复用到一个DAQ通道,但通过NI-DAQmx驱动,它依然能支持相对高速的数据采集,并且具备随机扫描 (Random Scanning) 功能,只采集你需要的通道,进一步优化了采集时间。总而言之,NI SCXI-1520 不仅仅是一个简单的应变输入模块,它是你构建高精度、高性能、高效能应变和桥式传感器测试系统的“黄金搭档”,是保障你的测试数据“一字千金”的“定海神针”!

应用领域

NI SCXI-1520 这块8通道通用应变/电桥输入模块,那真是“身怀绝技”,在各种对测量精度和数据同步要求极高的行业都有它的身影!首先,也是最典型的应用,就是在结构测试与分析。无论是航空航天器的结构件、汽车底盘和车身、大型桥梁、建筑物的应力应变分布,还是风力涡轮机的叶片,都需要安装大量的应变片来监测在载荷作用下的变形情况。SCXI-1520 凭借其高精度、多通道和同步采样的能力,能够精确地捕捉这些微小的变形,为结构设计优化、故障诊断和安全性评估提供关键数据。

其次,在材料力学测试中,NI SCXI-1520 更是“如鱼得水”。比如在拉伸、压缩、弯曲、扭转等试验中,需要精确测量试样的力、位移和应变关系,以确定材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度等力学性能。SCXI-1520 可以连接载荷传感器(测力)和应变片(测应变),并通过软件同步采集数据,为材料的性能评估和新材料研发提供可靠的数据支撑。

再者,像产品研发测试、质量控制和工业过程监控等领域,也经常能看到 NI SCXI-1520 的身影。例如,在各种机械设备、家用电器、医疗器械的耐久性测试中,需要监测关键部件在长时间运行或高负载下的应力状态;在某些工业生产线上,也可能需要实时监控压力容器、管道或生产设备的应变情况,以确保生产安全和产品质量。可以说,只要是对应变、载荷、力、扭矩或压力等桥式传感器信号有高精度、多通道、同步采集和便捷调理需求的科研、测试、工业监控等场景,NI SCXI-1520 都能成为你信赖的“应变测量专家”。

NI SCXI-1520

NI SCXI-1520

相关产品

NI SCXI-1520 这块应变/电桥输入模块紧密相关的,那基本都是National Instruments自家的SCXI机箱、其他SCXI模块以及数据采集 (DAQ) 设备,它们都是为了构建一个完整的测试测量系统而存在的。毕竟,SCXI-1520 只是一个“功能单元”,它需要“住”进一个“房子”,并由一个“大脑”来指挥。

首先,它必须插在SCXI机箱里,比如SCXI-1000 (4槽机箱) 或 SCXI-1001 (12槽机箱),这些机箱提供电源和内部通信总线。其次,作为SCXI系列的一员,它经常和同家族的其他SCXI模拟输入模块一起工作,特别是那些用于不同类型传感器的模块,比如SCXI-1102/B/C(热电偶专用模块)、SCXI-1120/D(通用隔离电压输入模块)或SCXI-1122(隔离应变模块,虽然功能类似但细节有差异),这些都可以根据不同的传感器类型和测试需求进行搭配,构建一个多功能的混合测量系统。

当然,你的SCXI系统还得有个“大脑”——一块NI数据采集 (DAQ) 设备,比如NI M系列DAQ卡(如PCI-6251PCIe-6259)或X系列DAQ卡(如PCIe-6351PXIe-6366),它们负责控制SCXI模块并进行模数转换 (ADC)。SCXI-1520 通常会将其8路调理后的信号多路复用到DAQ设备的单个模拟输入通道上。最后,别忘了配套的SCXI接线盒,它们是传感器信号接入模块的“端口”,对于 SCXI-1520 来说,最常用的是SCXI-1314(通用螺钉端子接线盒,用于四分之一桥和半桥)或SCXI-1314T(带TEDS功能的RJ-50端子接线盒),这些接线盒能将应变片和各种桥式传感器方便、安全地连接到模块上。此外,NI的NI-DAQmx驱动软件以及LabVIEW开发环境,这些都是给 SCXI-1520 “下命令”的“指挥官”,让你能轻松编程实现复杂的应变测量和数据分析。

安装与维护

安装前准备:在您准备安装 NI SCXI-1520 模块之前,先得把“功课”做足了,这可是确保系统稳定运行和测量精度的关键!首先,您得仔细翻阅产品随附的**《NI SCXI-1520用户手册》,那里面有最详细的接线图、电桥配置指南、模块插槽要求以及操作注意事项,特别是关于应变片接线和桥路配置的部分,一点都不能错,别凭经验瞎搞。确认您的SCXI机箱(比如SCXI-1000SCXI-1001**)是否已正确供电并处于工作状态。在进行任何模块插拔或接线操作之前,请务必切断SCXI机箱和所有相关DAQ设备的电源,并严格执行防静电 (ESD) 措施,一个小小的静电火花都可能让精密电路“罢工”。其次,您需要选择与 SCXI-1520 兼容且适合您应变片或桥式传感器类型的接线盒(最常见的是SCXI-1314SCXI-1314T),并确保传感器信号线缆正确、牢固地连接到接线盒的对应端子,这是确保 NI SCXI-1520 正常工作的基础。特别是对于四分之一桥应变片,要确保补偿电阻(通常在接线盒上)的选择和连接正确。

维护建议:对于 NI SCXI-1520 这种高精度的信号调理模块,日常维护工作其实就是做好“预防性检查”,防患于未然。定期检查模块的连接状况,确保它在SCXI机箱插槽中保持牢固,没有松动。检查所有连接到接线盒的信号线缆有没有磨损、老化或者松动的情况,及时更换或紧固,因为哪怕是轻微的虚接都可能导致测量数据异常或引入噪声。由于 SCXI-1520 内部包含精密放大器和模数转换电路,通常不建议非专业人员自行拆卸或修理,这需要专业的校准和维护设备。如果怀疑模块性能下降或测量精度出现偏差,务必进行校准 (Calibration)。NI官方建议 SCXI-1520 每年校准一次,以确保其测量精度符合出厂标准,您可以通过NI提供的校准程序或联系专业服务商进行校准。此外,保持SCXI机箱内部的清洁和良好的通风散热也是间接维护 NI SCXI-1520 的重要部分,避免灰尘堆积和过热影响其长期稳定性。