NI SCXI-1104C 热电偶/电压输入模块 – 高密度、高隔离,数据采集首选!

NI SCXI-1104C:这款高密度热电偶/电压输入模块,是 NI SCXI 平台的多通道测量核心!它提供 32 路差分输入,内置冷端补偿(CJC)和高电压隔离功能。通道数32 路差分输入量程:±10 V(可选),隔离电压高达 250 Vrms​。专治通道不够、信号噪声大、高共模电压等测试难题。

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NI SCXI-1104C:这款高密度热电偶/电压输入模块,是 NI SCXI 平台的多通道测量核心!它提供 32 路差分输入,内置冷端补偿(CJC)和高电压隔离功能。通道数32 路差分输入量程:±10 V(可选),隔离电压高达 250 Vrms​。专治通道不够、信号噪声大、高共模电压等测试难题。

SCXI-1104C 产品概述

SCXI-1104C 是 National Instruments (NI) 模块化信号调理 SCXI (Signal Conditioning eXtensions for Instrumentation) 平台中应用最广泛的一款多功能输入模块。它专为需要高通道密度安全电气隔离热电偶(Thermocouple)和通用电压测量应用而设计。这块卡的功能定位绝不是简单地连接 DAQ 卡 (Data Acquisition Card),而是充当现场信号数据采集卡之间的高性能“桥梁”和“守护者”

NI SCXI-1104C 提供了惊人的 32 路差分模拟输入通道,能够直接连接各种类型的热电偶(如 J、K、T、E、N、B、R、S 型)。它的核心优势在于内置了冷端补偿(CJC)电路,能够自动测量模块终端连接器的温度,并校正热电偶固有的参考接点误差,从而实现高精度的温度测量。同时,SCXI-1104C 的通道间和通道对地之间均具备高电压隔离(High-Voltage Isolation),这有效地消除了接地回路(Ground Loops)并保护了昂贵的数据采集设备和计算机系统,使其能够在电噪声大存在高共模电压的恶劣工业环境中安全工作。对于 NI 的老用户而言,SCXI-1104C 模块的可靠性和高性价比(Cost-Effectiveness)是搭建多通道、分布式测试系统的理想选择

NI SCXI-1104C

NI SCXI-1104C

SCXI-1104C 技术规格

参数名称 参数值
产品型号 SCXI-1104C
制造商 美国国家仪器 (National Instruments)
产品类型 热电偶/电压输入信号调理模块
通道数量 32 路差分 (Differential Input)
信号类型 热电偶 (J, K, T, E, N, B, R, S) 及电压
最大输入量程 ±10 V (电压模式)
隔离电压 250 Vrms​ (通道到地和通道间)
冷端补偿 (CJC) 内置,自动补偿
共模抑制比 (CMRR) >100 dB (高抗噪能力)
扫描速率 高通道扫描速率 (取决于 DAQ 卡和机箱)
滤波器 可配置的低通滤波器 (Low-Pass Filter)
安装要求 必须安装在 SCXI-1000/1001 等 SCXI 机箱内

主要特点和优势

高通道密度,节省系统成本: SCXI-1104C 提供了 32 路差分输入,这意味着在一个 SCXI-1000 或 SCXI-1001 机箱(Chassis)的单槽位内,就能集成大量的测量点。这种高密度设计(High-Density Design)极大地节省了机箱和机架空间,并降低了单位通道的成本(Cost Per Channel)。对于需要监控数百个温度点或电压信号的环境试验箱、热分布测试等项目来说,SCXI-1104C 提供了非常经济且高效的解决方案。

卓越的电气隔离,保障测试安全: 这块卡的核心卖点之一是其高电压隔离(High-Voltage Isolation)特性,通常能提供高达 250 Vrms​ 的隔离能力。在工业现场,共模电压(Common-Mode Voltage)或接地电位差(Ground Potential Difference)是常见问题,它们会引入噪声甚至烧毁设备NI SCXI-1104C 的隔离功能,能有效阻断这些有害电压,保证了低电平热电偶信号的完整性,同时保护了连接的 DAQ 卡和计算机的安全

专业的信号调理,精准测量热电偶: SCXI-1104C 不仅仅是一个开关,它还是一个高精度的信号调理器(Signal Conditioner)。它内置了高增益放大器 (High-Gain Amplifier),能将热电偶产生的微弱毫伏级信号放大至 DAQ 卡可识别的量程。更重要的是,它的内置冷端补偿(CJC)功能是热电偶精确测量的关键。通过内部的高精度热敏电阻(Thermistor)实时测量接线端子温度,并自动计算补偿值,确保了最终温度读数的准确性一致性(Consistency)。

强大的抗噪能力和灵活配置: 由于采用了差分输入(Differential Input)模式和高共模抑制比(CMRR)SCXI-1104C 对共模噪声的抑制能力非常强,使得在电气嘈杂的环境中也能获取纯净的测量数据。此外,它还支持可配置的低通滤波器(Low-Pass Filter),可用于滤除高频干扰。这种灵活性使得 SCXI-1104C 不仅适用于温度测量,也能作为高隔离、多通道的通用电压采集模块使用。

The NI SCXI-1104C module is a highly specialized asset within the modular SCXI framework, fundamentally designed to address the challenges of high-channel-count, high-voltage-immune measurements. Its primary technical advantage is the 32-channel differential architecture combined with robust high-voltage isolation up to 250 Vrms​, critically protecting sensitive DAQ equipment from damaging common-mode and transient voltages often present in industrial and power electronics testing environments.

Crucial for thermal measurements, the integrated, high-accuracy Cold-Junction Compensation (CJC) circuitry automatically corrects reference junction errors, ensuring the veracity of the temperature readings from all supported thermocouple types (J, K, T, etc.). The module functions as an advanced signal conditioner, providing the necessary amplification and a high Common-Mode Rejection Ratio (CMRR) to effectively boost the low-level millivolt signals from the thermocouples while rejecting environmental noise. This combination of density, isolation, and precision signal integrity makes the SCXI-1104C an indispensable, reliable workhorse for complex thermal mapping, long-term monitoring, and process validation applications where system safety and data quality are paramount.

应用领域

环境和可靠性测试:在汽车、航空航天和电子产品的环境试验箱(Environmental Chamber)中,需要同时监测数百个点的温度变化。SCXI-1104C 的高通道密度使其成为热分布测试(Thermal Mapping)的理想选择,用于验证产品在不同温度条件下的可靠性(Reliability)

电力和高压应用测试:由于 SCXI-1104C 具备高电压隔离能力,它广泛应用于电力电子、电池测试电动机/变压器的温度监测。它可以安全地采集处于不同电位或高共模电压环境下的温度或电压信号,保护了操作人员和测试系统的安全

工业过程监控和数据记录:在炼油、化工、冶金等工业现场,需要对大量炉体、管道、反应釜的温度进行连续、稳定的监控和数据记录(Data Logging)。NI SCXI-1104C 以其强大的抗噪能力精确的 CJC 功能,确保了工业控制和安全系统获得准确的实时温度数据

机械振动和应力测试:虽然它不是主要的 IEPE 接口,但 SCXI-1104C 的通用电压输入功能,使其可以连接经过信号调理后的位移传感器、应变片(Strain Gauge)等,进行多点、低频的机械状态监测,拓宽了其在测试测量领域的应用范围。

相关产品

SCXI-1104C 模块需要一个 SCXI 机箱来供电和通信,并与 NI 的 DAQ 卡配合使用:

SCXI-1000/SCXI-1001: SCXI 平台的机箱,分别提供 4 槽位12 槽位,用于安装和连接 SCXI-1104C 等模块。

SCXI-1303: SCXI-1104C 的螺钉接线端子块,用于方便地连接热电偶导线。

SCXI-1102: SCXI 平台中另一款常见的高隔离热电偶/电压输入模块,通常提供更高的精度更快的采样率,但通道数可能较少(如 8 路)。

SCXI-1120/SCXI-1121: 隔离模拟输入/输出模块,提供更高电流或电压的隔离能力,常与 SCXI-1104C 配合用于完整的信号链。

NI PXI/PCI-60xx 系列: 高密度数据采集(DAQ)卡,如 PCI-6034E 等,用于采集 SCXI-1104C 调理后的信号。

NI SCXI-1104C

NI SCXI-1104C

安装与维护

安装前准备: 安装 SCXI-1104C 模块必须在已断电的 SCXI 机箱(如 SCXI-1000)中进行,静电防护(ESD)是必须的。在将 SCXI-1104C 插入机箱之前,首先需要正确连接 SCXI-1303 等接线端子块,并使用正确的、同类型热电偶导线将热电偶连接到端子上。热电偶导线极性类型必须正确,错误的连接会直接导致温度测量误差。插入模块时,应垂直对准插槽,并确保模块上的锁定螺丝已拧紧,保证与机箱背板的可靠连接

维护建议: SCXI-1104C 的维护主要集中在接线端子热电偶的健康状态。由于其内置了 CJC,SCXI-1104C 端子周围的环境温度稳定至关重要,应确保机箱通风良好,避免外部热源干扰。定期检查 SCXI-1303 端子块上的螺钉是否松动,因为松动的接线是导致热电偶读数不稳定出现温漂的常见原因。同时,应定期对热电偶进行校准(Calibration),并验证 SCXI-1104C 的内置 CJC 读数是否准确,以确保整个测量回路的精度和完整性