NI SCXI-1600 USB数据采集模块:16位、200 kS/s高速采集,SCXI机箱即插即用的终极方案!

National Instruments SCXI-1600:这块USB数据采集与控制模块,那是SCXI系统里的**“超级大脑”!它将传统的SCXI机箱秒变USB即插即用系统**,无需额外的DAQ板卡。核心功能是16位高分辨率200 kS/s高速采样,可采集多达352通道的模拟信号。

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National Instruments SCXI-1600:这块USB数据采集与控制模块,那是SCXI系统里的**“超级大脑”!它将传统的SCXI机箱秒变USB即插即用系统**,无需额外的DAQ板卡。核心功能是16位高分辨率200 kS/s高速采样,可采集多达352通道的模拟信号。分辨率:16 bits采样率:200 kS/s (聚合)连接方式:USB 2.0。专治各种复杂的信号调理和高通道数采集问题。

SCXI-1600 产品概述

NI SCXI-1600,这玩意儿在National Instruments(NI)的SCXI(Signal Conditioning eXtensions for Instrumentation,仪器信号调理扩展)家族里,是个**“革命性的角色”。为什么这么说?因为它彻底解决了SCXI系统必须依赖昂贵的PCI或PXI总线DAQ卡才能运行的历史问题。SCXI-1600 模块一插进SCXI机箱(比如SCXI-1000** 或 SCXI-1001),这个机箱就立马变成了一个USB总线的外置DAQ系统。它不再只是一个装信号调理模块的**“盒子”,而是拥有了数字化、定时和控制的核心能力**。

这块SCXI-1600 模块集成了16位的高精度模数转换器(ADC)和强大的DAQ-STC系统定时控制器。它的职责是接收机箱内其他SCXI模块(比如热电偶、应变片模块)调理好的模拟信号,进行高速、高分辨率的数字化,并通过USB 2.0全速连接将数据传输给PC。这意味着用户可以将SCXI系统直接连接到笔记本电脑或任何具备USB接口的PC上,实现远程或便携式数据采集。SCXI-1600 不仅负责数据采集,同时还为机箱内所有模块提供时钟、校准和外部触发信号的连接,确保了整个多通道系统的精确同步测量一致性。可以说,有了SCXI-1600,SCXI系统的易用性和灵活性一下子提升了好几个档次。

NI SCXI-1600

NI SCXI-1600

SCXI-1600 技术规格

参数名称 参数值
产品型号 SCXI-1600
制造商 National Instruments (NI)
产品类型 USB数据采集与控制模块
分辨率 16 bits
最大聚合采样率 200 kS/s
连接接口 USB 2.0 (全速兼容)
最大通道数 多达352通道 (取决于SCXI模块配置)
模拟输入范围 ±0.05 V 到 ±10 V (可编程增益)
FIFO 缓冲器大小 4,096 采样
系统定时器 NI DAQ-STC 定时控制器
工作温度 0∘C 到 50∘C
校准间隔 1 年 (推荐)
前面板连接器 USB连接器, 3个BNC连接器 (用于触发/时钟/校准)

主要特点和优势

SCXI-1600 之所以能成为SCXI系统里的**“明星产品”,靠的就是它在连接性、性能和易用性**上的三大突破。

连接性革命:USB即插即用 最大的改变就是SCXI-1600 用一根USB线取代了传统复杂的PCI/PXI插卡和电缆连接。对于现场工程师来说,这意味着部署时间大大缩短,系统故障点也减少了。USB 2.0连接让SCXI系统具备了**“热插拔”(Hot Insertion)的能力,你不需要关闭计算机就能连接或断开DAQ模块,这在需要快速维护或临时测试的工业环境中,非常实用。同时,USB连接让PC与SCXI机箱的距离可以更远,最高可达5米,配合USB集线器(USB Hub)甚至可以实现更远距离的远程数据采集。这种灵活的连接方式**,是传统总线DAQ卡望尘莫及的。

高精度与高性能集成 别以为走USB就牺牲了性能,SCXI-1600 内置的16位模数转换器(Analog-to-Digital Converter, ADC)保证了从微弱信号到 ±10 V 信号的高精度采集。高达 200 kS/s 的聚合采样率(Aggregate Sampling Rate),足以满足绝大多数工业过程控制和测试测量应用的需求,特别是那些对动态范围(Dynamic Range)和带宽(Bandwidth)有要求的场合。它还具备一个内部校准源外部校准连接器,让你能随时对模块进行高精度的自校准(Self-Calibration),保证测量结果长期可靠。此外,模块采用了NI的DAQ-STC定时控制器,这是一个强大的ASIC(Application-Specific Integrated Circuit,专用集成电路),它提供了多组独立的定时器,确保SCXI-1600 在多通道扫描采集时的时序精度同步能力

极简配置与软件兼容性 SCXI-1600 的另一个亮点是**“傻瓜式”的配置。它没有复杂的跳线**(Jumper)、电位器(Potentiometer)或DIP开关(Dual In-line Package Switch)需要手动设置,所有配置都通过NI的NI-DAQmx驱动软件(NI-DAQmx Driver Software)和Measurement & Automation Explorer(MAX)实用程序完成。这使得工程师可以专注于测量本身,而不是硬件的配置细节。它与NI的LabVIEW、LabWindows/CVI和Measurement Studio等应用开发环境(Application Development Environment, ADE)完美兼容,已有的SCXI程序代码几乎无需改动就能迁移到USB平台上。这无疑是保护用户软件资产(Software Assets)的最佳实践

USB DAQ Revolution and High-Fidelity Performance

The National Instruments SCXI-1600 represents a pivotal advancement in the SCXI ecosystem, effectively transforming the traditional chassis-based system into a highly flexible and portable USB DAQ solution. Its primary technical strength lies in its integrated high-speed digitization capability, featuring a 16-bit ADC operating at a robust 200 kS/s aggregate sampling rate. This level of performance ensures that even demanding multi-channel measurements—supporting up to 352 analog signals—maintain high measurement fidelity and accuracy, which is non-negotiable in scientific research and critical industrial monitoring.

Crucially, the SCXI-1600 embeds the powerful NI DAQ-STC timing controller, facilitating sophisticated multidevice synchronization and precise triggering capabilities via its front-panel BNC connectors (for Digital Start Trigger, External Clock Source, and External Calibration). This allows for complex, time-correlated measurements without the need for external timing hardware. The USB 2.0 full-speed compliance not only offers plug-and-play simplicity but also enables reliable remote operation up to 5 meters from the host PC. Furthermore, the built-in internal calibration source ensures that the module’s specified accuracy is easily maintained over its recommended one-year calibration interval. This combination of ease-of-use, advanced timing control, and high-resolution performance makes the SCXI-1600 an indispensable component for modern, high-channel-count signal conditioning applications.

应用领域

SCXI-1600 由于其高度的集成性和USB的便利性,在很多以前受限于PC总线的场景中大放异彩。

便携式和远程测试系统: 对于需要经常在不同地点进行测试现场故障诊断(Field Troubleshooting)的工程师来说,SCXI-1600 配合SCXI机箱简直就是**“移动实验室”。例如,在汽车测试(Automotive Testing)中,需要采集车辆在路试过程中的数百个传感器信号;或者在大型机械设备(如风力发电机、重型机床)的预防性维护**(Preventive Maintenance)中,工程师可以带着笔记本电脑和SCXI机箱,通过USB快速连接并采集数据,进行振动分析(Vibration Analysis)或温度记录SCXI-1600 的USB连接,彻底解决了现场布线的麻烦。

高通道数和混合测量系统: 在航空航天、土木工程或大型结构测试中,动辄需要采集数百个应变计(Strain Gauge)、热电偶(Thermocouple)和加速度计(Accelerometer)的信号。SCXI-1600 能够控制和数字化多达352个通道,使其成为构建高密度多路复用(High-Density Multiplexing)系统的理想选择。通过与各种SCXI模块(如用于热电偶的SCXI-1102、用于数字I/O的SCXI-1160)配合使用,SCXI-1600 能在一个统一的USB接口下,实现模拟输入、模拟输出、数字I/O和开关控制混合信号采集(Mixed-Signal Acquisition),极大地简化了系统架构和软件开发难度。

科研和教育实验平台: 对于高校实验室和研发中心,SCXI-1600 提供了一个灵活且成本效益高的平台。学生和研究人员可以轻松地将SCXI机箱连接到实验室的任何PC上,利用LabVIEW的强大功能进行快速原型设计(Rapid Prototyping)和实验控制。其内置的校准和同步功能,也确保了实验结果的科学准确性SCXI-1600 的易用性,让使用者能将更多精力放在数据分析(Data Analysis)和结果验证上。

相关产品

SCXI-1600 作为USB DAQ控制器,主要搭配SCXI机箱和SCXI模块使用,以下是与其最常配合或相关的产品:

SCXI-1000:4槽位SCXI机箱,是SCXI-1600 最常用的紧凑型“载体”,适用于中小型测试系统。

SCXI-1001:12槽位SCXI机箱,适用于高通道数应用,SCXI-1600 可以插入其中任一槽位。

SCXI-1102热电偶/低压隔离放大模块,配合SCXI-1600 实现高精度温度采集。

SCXI-1121隔离通用放大模块,常用于采集电压、RTD和热电偶,SCXI-1600 的主要数据来源之一。

SCXI-1160固态继电器数字I/O模块SCXI-1600 可以控制其数字I/O和开关操作。

USB-6210/6211:NI的M系列USB DAQ设备,与SCXI-1600 都是USB DAQ产品线,但USB-6210/6211通常用于低通道数、非SCXI系统

SCXI-1300系列接线端子:各种SCXI模块配套使用的接线盒,是SCXI-1600 采集链的前端。

NI SCXI-1600

NI SCXI-1600

安装与维护

安装前准备:安装SCXI-1600 模块堪称简单,但有几个点老手绝不会含糊。首先,确认你的SCXI机箱(如SCXI-1000)已断电,这是基本操作。SCXI-1600 是一个单槽位模块,直接插入SCXI机箱的任一空闲槽位即可,但推荐插在最左侧或最右侧,方便连接USB电缆。插入时,确保模块背面的连接器与机箱背板对齐并完全推入,然后用前面板的螺丝将模块固定在机箱上。随后,用标准的USB电缆SCXI-1600 的前面板USB接口与PC连接。最后,安装NI-DAQmx驱动软件,并在MAX中识别和配置SCXI-1600 和机箱内的所有SCXI模块。SCXI-1600 的无跳线设计,让你省去了配置硬件地址的麻烦。

维护建议:SCXI-1600 作为高集成度的数字化控制器,其维护重点在于软件和连接。首先,保持NI-DAQmx驱动程序的版本与操作系统兼容,特别是较老的Windows 32位系统与NI驱动版本之间的兼容性问题(SCXI-1600的64位驱动支持是有限的,老系统尤其要注意)。其次,由于它依赖USB通信,要确保USB电缆和接口稳定和清洁,避免因USB接触不良导致的数据包丢失或通信中断。