描述
NI SCXI-1127 是美国国家仪器(NI)推出的高压继电器矩阵 / 多路复用器模块,专为工业测试测量和自动化系统设计,可与 SCXI 机箱(如 SCXI-1000)及 DAQ 设备(如 PCI-6024E、USB-6363)配合使用,实现多路高压信号的灵活路由与切换。作为 SCXI 系列的核心模块,SCXI-1127 提供 64 个通道(通过接线盒扩展),支持 250 Vrms/30 VDC 宽电压范围,内置低热偏移继电器和 11 MHz 带宽,可适配电阻测量、高压传感器信号切换等场景,尤其适用于需要高精度、高可靠性的工业环境。
该模块采用模块化设计,支持热插拔,通过 NI-SWITCH 驱动软件和 LabVIEW 编程环境可实现多种配置模式(如 1 线、2 线、3 线、4 线复用器或矩阵开关)。其高压隔离能力有效抑制电磁干扰,确保在电机驱动、电力设备监测等强电场景中的信号完整性。SCXI-1127 已通过 CE 认证,符合工业安全标准,广泛应用于汽车动力测试、航空航天结构疲劳监测、智能电网信号采集等领域。
NI SCXI-1127
技术规格
参数名称 | 参数值 |
产品型号 | NI SCXI-1127 |
制造商 | 美国国家仪器(NI) |
产品类型 | 高压继电器矩阵 / 多路复用器模块 |
通道数 | 64 通道(通过接线盒扩展) |
输入范围 | 250 Vrms(200 mA 负载)/30 VDC(1 A 负载) |
带宽 | 11 MHz |
配置模式 | 1 线、2 线、3 线、4 线复用器或矩阵开关 |
继电器类型 | 电枢继电器(低热偏移) |
隔离等级 | 300 Vrms 通道间 / 通道对地 |
扫描速率 | 100 次操作 / 秒 |
继电器动作时间 | 3 ms 典型值(20°C) |
校准功能 | 自动校准(内置 EEPROM 存储校准系数) |
通信接口 | 通过 SCXI 机箱连接 NI DAQ 设备 |
工作温度 | -40°C 至 + 85°C |
物理尺寸 | 1.2 英寸 ×6.8 英寸 ×7.8 英寸(30.5 mm×172.7 mm×198.1 mm) |
功耗 | 最大 5W(取决于配置) |
兼容软件 | NI-SWITCH、LabVIEW、MATLAB |
主要特点和优势
多模式信号路由能力:
SCXI-1127 支持多种配置模式,例如:
- 1 线复用器:64 通道 1 线模式,适用于高通道数系统(如传感器阵列)。
- 2 线复用器:32 通道差分输入,支持热电偶、应变计等信号采集。
- 3 线 / 4 线模式:用于电阻测量(如 RTD、热敏电阻),消除引线电阻误差。
- 矩阵开关:4×8 矩阵模式,可灵活分配信号路径,实现多设备并行测试。
通过软件可配置开关,模块可在不同模式间动态切换,满足复杂测试需求。
高压信号处理与抗干扰设计:
- 250 Vrms 高压支持:直接接入工业现场的高压信号(如电机绕组电压、电网监测信号),避免外部衰减器。
- 低热偏移继电器:在低压测量中(如 mV 级应变信号),继电器热偏移极低,确保高精度数据采集。
- 300 Vrms 隔离:通道间及通道对地隔离有效抑制地电位差干扰,适用于多设备互联的复杂系统。
灵活扩展与系统集成:
- 硬件触发同步:支持与数字万用表(DMM)或示波器同步触发,实现高速信号扫描(如电机动态测试)。
- 菊花链扩展:通过 SCXI 机箱级联,可扩展至数百通道,构建分布式采集系统。
- 与 cDAQ 平台兼容:现有 SCXI 系统用户可通过升级软件,无缝迁移至 NI cDAQ-9188 等新一代平台,支持以太网通信和远程部署。
工业级可靠性与兼容性:
- 宽温设计:-40°C 至 + 85°C 工作范围,适应高温炉旁、冷库等极端环境。
- IP54 防护:需配合 SCXI 机箱实现防尘防水溅,适合石油化工、风电等恶劣场景。
- 多软件支持:兼容 LabVIEW、MATLAB、Python 等开发环境,支持与 NI PXI、CompactDAQ 混合使用。
NI SCXI-1127
应用领域
汽车与航空航天测试:
在发动机台架试验中,SCXI-1127 可切换多路压力传感器信号(0~5V)和 ECU 的 PWM 电压,结合 LabVIEW 实时分析软件实现燃烧效率优化。在飞机结构疲劳测试中,其矩阵开关功能可同步监测机翼应变片(mV 级信号)和液压系统压力(0~30V),确保多物理量数据的同步性。
能源与电力监测:
在智能电网中,SCXI-1127 可切换 10kV 配电网的电压互感器(PT)输出信号(0~100V),配合 NI cDAQ-9188 机箱实现谐波分析和电能质量评估。在风电领域,该模块可切换变流器直流母线电压(0~1500V)监测通道,结合 SCXI-1520 应变模块分析叶片载荷,预测设备寿命。
工业自动化与过程控制:
在石油化工生产线中,SCXI-1127 可切换高温高压反应釜的压力变送器信号(4~20mA),通过 250Ω 电阻转换为 1~5V 电压后接入 DAQ 设备,实现实时过程监控。其快速响应特性(11 MHz 带宽)可捕捉瞬态压力波动,触发紧急停机逻辑。
科研与教育实验:
高校实验室中,SCXI-1127 常与 NI myDAQ 设备搭配,用于教学演示和学生创新项目。例如在电子电路课程中,学生可通过 LabVIEW 编程控制模块配置模式,观察不同复用器模式对信号传输的影响,加深对模拟信号路由的理解。
相关产品
- NI SCXI-1120:8 通道应变测量模块,支持 ±10V 输入,适用于结构力学测试。
- NI SCXI-1102:8 通道热电偶模块,支持 K、J、T 型热电偶,带冷端补偿。
- NI PCI-4070:高精度数字万用表卡,可与 SCXI-1127 配合实现四线制电阻测量。
- NI USB-6363:便携式 DAQ 设备,支持 SCXI 扩展,适合移动测试场景。
- NI cDAQ-9188:分布式采集机箱,支持以太网通信,可替代 SCXI-1000 实现远程部署。
- NI 9205:新一代模拟输入模块,支持 ±10V 输入,兼容 CompactDAQ 平台。
安装与维护
安装步骤:
- 将SCXI-1127插入 SCXI-1000 机箱的任意插槽,拧紧面板螺丝。
- 使用屏蔽电缆连接传感器信号至模块接线端子(推荐 SCXI-1331 或 SCXI-1332 接线盒),确保高压线路与低压控制线分开敷设。
- 通过 NI MAX 软件扫描设备,配置通道参数(如复用器模式、触发方式),测试信号通路。
- 若需扩展通道,通过 SCXI 菊花链电缆连接多个机箱,最多支持 8 个机箱级联。
维护建议:
- 每季度清洁模块散热孔,避免灰尘堆积影响性能。
- 每年使用 NI 提供的校准工具进行外部校准,确保精度符合出厂标准。
- 长期停用前,断开电源并取出模块(如需),存放于干燥环境。
- 若发现继电器动作时间超过 5 ms 典型值,建议更换模块或联系 NI 技术支持。