NI SCXI-1121 隔离型模拟量输入模块 – 高电压信号调理与保护！

描述

NI SCXI-1121：这款隔离型、高电压模拟量输入信号调理模块，是 NI DAQ 系统里的“硬通货”！它的核心功能是提供通道间隔离和通道对地隔离，用于安全、精确地采集高电压、高共模电压环境下的信号。主要特性：高电压隔离、可编程增益，兼容平台：SCXI-1000 / 1001 机箱，应用场景：电机测试、电力电子、工业过程控制。专治各种复杂的地电位差、电气噪声和瞬态高压问题。

SCXI-1121 产品概述

兄弟，你提供的 NI SCXI-1121 模块是 National Instruments SCXI 模块化系统中最具安全性和抗干扰性的前端模块之一。它的设计理念是为了解决工业现场中**“共模电压”和“地电位差”**这两大难题。

在大型电机、电力电子系统或变电站附近进行测量时，传感器信号往往被高达数百伏特的共模电压抬高，而 DAQ 系统的地线和传感器信号的地线之间也可能存在较大的地电位差。这些高电压和电位差不仅会引入巨大的噪声，使测量数据失真，更重要的是，可能损坏敏感的 DAQ 卡甚至对操作人员造成安全威胁。

SCXI-1121 通过采用通道间隔离（Channel-to-Channel Isolation）和通道对地隔离（Channel-to-Earth Isolation）技术，完美解决了这些问题。它的隔离放大器将前端的高电压信号与 DAQ 卡侧的低电压电路完全断开电气连接。这意味着 SCXI-1121 能够：

安全采集高电压： 在高达 250 Vrms 的共模电压下，安全地采集信号。

消除地环路噪声： 隔离技术有效断开地环路 (Ground Loop)，彻底消除由地电位差引起的 50/60 Hz 噪声。

保护核心硬件： 将 DAQ 卡和计算机系统与恶劣的现场环境隔离开来，确保设备安全。

正是由于这些强大的隔离和保护功能，NI SCXI-1121 成为电力测试和重工业过程监控等领域的标准配置。

SCXI-1121 技术规格

NI SCXI-1121

主要特点和优势

老哥，要聊这 NI SCXI-1121 的优势，那必须是它的隔离设计和高压采集的安全性，它是测试界的“保险箱”。

无与伦比的电气隔离安全性：SCXI-1121 提供了最高级别的电气保护。在测量大功率电机、变频器或高压电池组时，共模电压和瞬态高压是最大的威胁。NI SCXI-1121 的光耦（Optocoupler）或电容耦合隔离技术，在信号输入端和 DAQ 卡之间建立了数百伏特的电压隔离屏障。这不仅保护了操作员的安全，也确保了昂贵的 DAQ 卡和计算机系统不会因为现场的瞬态高压尖峰而烧毁。对于涉及人身安全和关键设备保护的测试项目来说，SCXI-1121 的隔离是必须配置的。

消除地环路和共模噪声：地环路噪声是工业现场数据采集中最常见的噪声源之一，它由不同地电位点之间的电流流动产生。由于 NI SCXI-1121 提供了通道对地隔离，它能打破地环路，从而极大地提高了测量的信噪比 (SNR)。即使在存在高共模电压的情况下，其隔离放大器也能精确地放大真正的差模信号（即你想要的传感器信号），并将其干净地传输给 DAQ 卡。这保证了即使在最恶劣的电气环境中，SCXI-1121 也能为你提供干净、准确、可靠的测量数据。

The NI SCXI-1121 module is fundamentally critical for safety and signal fidelity in high-voltage environments. Its primary strength lies in its channel-to-channel and channel-to-earth isolation features, which allow it to safely withstand and reject high common-mode voltages (up to 250 Vrms). This isolation acts as a crucial barrier, protecting the delicate downstream DAQ hardware from damaging transient voltages and eliminating ground loop noise caused by ground potential differences in industrial facilities. By breaking the ground path, the SCXI-1121 dramatically increases the Signal-to-Noise Ratio (SNR), ensuring that the acquired data remains accurate and representative of the physical phenomenon being measured, even in electrically noisy settings like motor test beds or power substations.

应用领域

这 NI SCXI-1121 模块，是所有需要高安全等级、隔离型模拟量输入的测试和控制系统的标准配置。

电力与能源测试：在变压器测试、断路器监测、电网质量分析以及新能源（如风电、光伏）逆变器的测量中，SCXI-1121 用于安全采集高压、大电流传感器的输出信号。

电机和驱动器测试：在电动汽车、工业电机的扭矩、转速、效率测试中，SCXI-1121 用于隔离并采集处于高共模电压环境下的电流传感器、电压变送器的信号。

重工业过程监控：在冶金、化工、造纸等大型工厂中，SCXI-1121 用于采集远离控制室的传感器信号，消除长距离布线带来的地电位差和电气噪声干扰。

相关产品

NI SCXI-1121 模块作为 SCXI 平台组件，通常需要与以下 NI 产品家族配套使用：

NI SCXI-1000/1001 机箱：SCXI-1121 模块的物理载体和背板通信平台。

NI E/M/S 系列 DAQ 卡：如 NI PCI-6071E 或 PXI-6281，这些 DAQ 卡与 SCXI-1121 隔离模块配合，实现数据的高速 A/D 转换。

NI SCXI-1327/1328 接线盒：与 SCXI-1121 配合使用的螺丝端子接线盒，用于现场线缆的物理连接。

NI LabVIEW / DIAdem 软件：用于 SCXI-1121 模块的配置、数据流控制、实时监测和离线分析。

NI SCXI-1102：低电平、热电偶测量模块，通常与 SCXI-1121 混插在一个机箱内，实现高低压混合测量。

NI SCXI-1121

安装与维护

安装前准备:安装 NI SCXI-1121 模块时，首先将模块插入 SCXI-1000 机箱的空槽位。最关键的一步是正确接地：虽然 SCXI-1121 提供了隔离，但良好的系统地（DAQ 机箱地）仍是保证系统稳定性的基础。在接线时，必须确保待测信号的电压范围不超过 SCXI-1121 的最大输入电压和共模电压限制。在 LabVIEW 或 NI-DAQmx 软件中，必须正确配置 SCXI-1121 模块的通道、增益和滤波参数。

维护建议: NI SCXI-1121 模块的维护重点是检查高压接线端的绝缘和抗潮湿情况。定期检查接线端子处的绝缘材料是否有老化或裂纹，以及接线是否紧固。如果测试环境湿度高，应确保 SCXI 机箱具备良好的防潮措施。