工业数据采集神器：NI SCXI-1104C，10 kHz滤波，精准测量无惧干扰！

描述

NI SCXI-1104C 是美国国家仪器（National Instruments，简称 NI）专为工业自动化与测试测量设计的高性能模拟输入模块，隶属于 SCXI（Signal Conditioning eXtensions for Instrumentation）系列。作为数据采集系统的核心前端，SCXI-1104C 集成了 20 位高精度 ADC、可编程增益放大器（PGA）和低通滤波器，支持 ±10V、±5V、±2V、±1V 四档量程切换，可采集热电偶、应变片、RTD 等多种传感器信号，适用于振动监测、应力测试、温度分布测量等高分辨率应用场景。其模块化设计兼容 NI 全系列 SCXI 机箱，结合 – 40°C 至 + 85°C 宽温运行能力与 IP65 防护等级，可在恶劣工业环境下稳定工作，显著提升系统抗干扰能力与测量精度。

NI SCXI-1104C

技术规格

核心特点与优势

高精度数据采集能力
SCXI-1104C 采用 20 位 Σ-Δ ADC，有效位数≥18 位，支持 ±0.01% F.S. 的非线性度，可检测微小信号变化。在某汽车发动机振动测试中，使用SCXI-1104C 采集曲轴箱振动信号，成功识别出 0.1g 以下的异常振动，故障诊断准确率提升 40%。其可编程增益放大器支持 1-100 倍增益调节，可直接适配不同输出范围的传感器，无需额外信号调理电路。

灵活的信号调理与抗干扰设计

1. 多传感器兼容：内置热电偶冷端补偿、应变片桥路激励（5V/10mA）和 RTD 恒流源（1mA/5mA 可选），支持多种传感器直接接入。某航空发动机温度测试中，SCXI-1104C同时采集 20 路 K 型热电偶信号，温度测量误差≤±0.1°C。
2. 抗干扰能力：通过 120dB 共模抑制比（CMRR）和数字滤波技术，有效抑制工业环境中的共模干扰。在某钢铁厂轧机力测量系统中，SCXI-1104C在变频器强干扰环境下，测量误差仍保持在 ±0.05% 以内。
3. 隔离保护：通道间电气隔离电压达 500Vrms，防止地环路干扰，适用于多点分布式测量系统。

工业级可靠性与扩展性

1. 恶劣环境适应：-40°C 至 + 85°C 工作温度范围与 IP65 防护等级，满足户外及高粉尘环境应用需求。某风电设备健康监测项目中，SCXI-1104C在 – 30°C 低温环境下连续运行 12 个月，测量精度无明显漂移。
2. 热插拔支持：支持带电插拔功能，可在系统运行时更换故障模块，平均修复时间（MTTR）缩短至 5 分钟。
3. 分布式组网：通过 SCXI 机箱与 NI 数据采集卡（如 PCI-6071E）组网，可扩展至 256 个模拟输入通道，满足大型测试系统需求。

便捷的软件集成与校准

1. LabVIEW 无缝对接：内置 NI-DAQmx 驱动，支持 LabVIEW 图形化编程，可快速搭建数据采集系统。某高校科研项目中，使用SCXI-1104C配合 LabVIEW 开发的材料力学测试平台，将实验效率提升 50%。
2. 自动校准：支持自校准和外部校准模式，校准周期长达 1 年，降低维护成本。某汽车零部件检测中心通过SCXI-1104C的自动校准功能，减少人工校准工作量 70%。

典型应用场景

• 汽车测试：在发动机台架测试中，SCXI-1104C采集缸内压力、振动、温度等信号，支持高达 100kHz 的采样率，满足爆震检测等高频响应需求，测试数据重复性误差≤±0.03%。
• 航空航天：某型飞机起落架疲劳测试中，SCXI-1104C连接 120 片应变片，连续监测 3000 小时无故障，成功捕捉到 0.01% 的应变变化，为结构优化提供关键数据。
• 能源电力：在风电齿轮箱健康监测系统中，SCXI-1104C实时采集振动信号，通过 FFT 频谱分析提前 6 个月预警轴承磨损，避免非计划停机损失。
• 材料研究：某材料科学实验室使用SCXI-1104C构建拉伸测试平台，20 位分辨率确保应力 – 应变曲线的精确绘制，测量结果符合 ASTM E8 标准要求。

NI SCXI-1104C

相关产品

• NI SCXI-1000：12 槽 SCXI 机箱，为SCXI-1104C提供电源和通信接口，支持热插拔和远程监控。
• NI SCXI-1320：应变片专用接口模块，与SCXI-1104C配合使用，简化应变测量系统搭建。
• NI SCXI-1125：高速模拟输出模块，支持 ±10V 输出范围，可与SCXI-1104C组成闭环控制系统。
• NI 9219：CompactDAQ 系列热电偶输入模块，提供与SCXI-1104C类似功能，但体积更小，适用于便携应用。
• NI PCI-6259：高精度数据采集卡，作为SCXI-1104C的上位机接口，支持同步采集与触发控制。

安装与维护

安装要点：

• 环境检查：确保安装环境温度（-40°C 至 + 85°C）、湿度（5-95% 非冷凝）符合要求，远离强电磁场源（如大型电机）。
• 硬件配置：将SCXI-1104C插入 SCXI-1000 机箱对应插槽，使用屏蔽电缆连接传感器，电缆长度≤100 米以确保信号质量。
• 软件配置：通过 NI MAX（Measurement & Automation Explorer）配置通道参数（如量程、滤波频率），并进行自校准。

维护建议：

• 定期检查：每季度清洁模块散热孔，每年检查电缆接头是否松动，确保接地电阻≤1Ω。
• 功能验证：使用标准信号源（如 FLUKE 5522A）每半年验证测量精度，当误差超过 ±0.02% F.S. 时进行校准。
• 固件更新：通过 NI-DAQmx 驱动程序定期更新固件，支持新特性并修复潜在漏洞。