NI SCXI-1140 数据采集模块 – 兼容 SCXI 底盘，16 位分辨率保障信号采集精准性！

描述

NI SCXI-1140 是 NI（National Instruments）推出的一款高性能 4 通道模拟输入模块，隶属于 SCXI（Signal Conditioning eXtensions for Instrumentation）系列 —— 该系列专为工业环境下的信号调理与数据采集设计，是 NI DAQ（Data Acquisition，数据采集）系统的重要扩展组件。在自动化系统中，NI SCXI-1140 主要承担 “信号桥梁” 的角色：它能连接各类工业传感器（如温度传感器、压力传感器）与上层 DAQ 卡，通过内置的信号调理电路降低噪声干扰，同时将传感器输出的微弱信号放大至适合采集的范围，确保数据采集的精准性。​

无论是中小型工业控制系统，还是实验室的高精度测试平台，NI SCXI-1140 都能凭借灵活的配置满足需求 —— 它支持单端或差分输入模式切换，适配不同类型的传感器信号；同时兼容 NI 多款 SCXI 底盘（如 SCXI-1000、SCXI-1001），轻松融入现有 DAQ 系统，无需大规模改造硬件，为用户节省集成成本。​

NI SCXI-1140

主要特点和优势​

高精度采集能力：NI SCXI-1140 采用 16 位分辨率的模数转换器（ADC），能捕捉到传感器信号中微小的变化 —— 比如在温度监测场景中，可精准识别 ±0.1℃的温度波动，这对于需要精细控制的工业过程（如化工反应、半导体制造）至关重要。同时，模块内置可编程增益放大器（PGA），增益范围从 1 至 1000 可调，能将 ±50mV 的微弱信号放大至 ±5V，避免信号衰减导致的数据误差，确保采集数据的可信度。​

灵活的信号适配：作为模拟输入（AI）模块，NI SCXI-1140 支持 4 通道单端输入或 2 通道差分输入模式，可适配电压型传感器（如热电偶、应变片）的不同信号输出形式。此外，模块的输入范围可编程（±10V、±5V、±2V、±1V、±500mV、±200mV、±100mV、±50mV），无论传感器输出的是高电压信号还是微电压信号，都能直接接入，无需额外添加信号转换组件，简化系统接线与集成流程。​

稳定的工业级设计：NI SCXI-1140 遵循工业级可靠性标准，模块外壳采用抗电磁干扰（EMI）材质，能抵御工业现场的电磁辐射干扰 —— 比如车间内电机、变频器产生的干扰信号，避免其影响采集数据的稳定性。同时，模块工作温度范围覆盖 0℃至 55℃，可适应大多数工业现场的环境温度，即使在高温或湿度较高的场景（如食品加工车间、汽车装配线），也能持续稳定运行，减少因环境因素导致的停机故障。​

便捷的系统集成：NI SCXI-1140 无需独立供电，直接通过 SCXI 底盘获取电源，降低了现场接线的复杂度；同时兼容 NI 的 LabVIEW 软件平台，用户可通过图形化编程快速配置采集参数（如采样率、增益、输入模式），无需编写复杂的底层代码 —— 比如在生产线监测中，工程师可在 10 分钟内完成模块的参数设置与数据采集流程调试，大幅提升系统部署效率。此外，模块支持热插拔（需配合兼容底盘），在系统不停机的情况下可更换模块，减少维护对生产的影响。​

The NI SCXI-1140 stands out as a high-performance analog input module tailored for demanding industrial and laboratory data acquisition (DAQ) applications. Its 16-bit resolution ADC ensures exceptional measurement precision, capable of detecting minute signal variations as small as ±0.1% of full-scale range—critical for applications like semiconductor process monitoring or pharmaceutical quality control. The integrated programmable gain amplifier (PGA) with gain settings from 1 to 1000 further enhances its versatility, allowing direct connection to a wide range of sensors, from high-voltage transducers to low-level strain gauges, without additional signal conditioning hardware.​

Designed for industrial robustness, the NI SCXI-1140 delivers reliable operation in harsh environments. Its EMI-shielded housing mitigates interference from industrial equipment such as motors and inverters, while the wide operating temperature range (0°C to 55°C) ensures stable performance in temperature-fluctuating settings like automotive assembly lines or chemical plants. Compatibility with NI’s SCXI chassis (e.g., SCXI-1000, SCXI-1001) and LabVIEW software streamlines system integration, enabling engineers to configure and deploy data acquisition systems quickly—reducing setup time by up to 50% compared to traditional modular solutions.​

NI SCXI-1140 技术规格​

​

​

应用领域​

在工业过程监测领域，NI SCXI-1140 是不可或缺的信号采集组件。比如在化工生产车间，它可接入热电偶传感器，采集反应釜内的温度信号 —— 凭借 16 位分辨率和低噪声设计，能实时捕捉温度的微小波动（如 ±0.2℃），并将信号传输至 PLC（可编程逻辑控制器）或 DCS（分布式控制系统），确保反应过程在设定温度范围内进行，避免因温度偏差导致的产品质量问题。在汽车制造领域，它可配合压力传感器采集发动机燃油管路的压力信号，帮助工程师监测发动机运行状态，及时发现压力异常，减少设备故障风险。​

在实验室研发场景中，NI SCXI-1140 同样表现出色。比如在材料力学测试中，它可连接应变片传感器，采集材料受力后的应变信号 —— 通过可编程增益将微弱的应变信号放大，再结合 LabVIEW 软件记录数据，帮助研究人员分析材料的抗拉、抗压性能，为新材料研发提供精准的测试数据。在环境监测实验室，它还可接入湿度传感器、光照传感器，采集室内外的环境参数，支持长期数据记录与分析，为环境研究提供可靠的数据支撑。​

此外，在能源行业（如光伏电站、风力发电场），NI SCXI-1140 可用于采集光伏板的输出电压、电流信号，或风力发电机的转速、振动信号 —— 通过稳定的信号采集与调理，帮助运维人员实时掌握设备运行状态，优化能源生产效率；在食品加工行业，它可采集加热炉的温度信号，确保食品加热均匀，符合食品安全标准。无论是工业生产还是科研测试，NI SCXI-1140 都能以高精度、高稳定性满足不同场景的信号采集需求。​

相关产品​

1. NI SCXI-1141：与NI SCXI-1140同属 SCXI 系列模拟输入模块，区别在于通道数量 ——SCXI-1141 为 8 通道单端 / 4 通道差分输入，适合需要更多采集通道的场景（如多传感器同时监测的生产线）。​
2. NI SCXI-1142：16 通道单端 / 8 通道差分模拟输入模块，通道密度更高，可适配大规模数据采集系统（如大型实验室的多参数测试平台），与NI SCXI-1140共享相同的 SCXI 底盘与软件配置逻辑。​
3. NI SCXI-1102：信号调理模块，虽非模拟输入模块，但常与NI SCXI-1140配合使用 —— 可对传感器信号进行滤波、隔离处理，进一步降低工业现场的噪声干扰，提升NI SCXI-1140 的采集精度。​
4. NI PCI-6024E：DAQ 卡，作为NI SCXI-1140的上层数据处理组件，可接收NI SCXI-1140 传输的模拟信号并转换为数字信号，再传输至计算机进行分析，两者兼容度极高，是经典的 DAQ 系统搭配。​
5. NI USB-6009：便携式 DAQ 设备，适合小型化、移动性强的采集场景（如现场临时测试），可与NI SCXI-1140配合使用，替代传统 PCI 接口 DAQ 卡，降低系统部署的空间需求。​
6. NI SCXI-1000：SCXI 底盘，是NI SCXI-1140的必备配套设备 —— 为模块提供电源与通信总线，支持最多 13 个 SCXI 模块同时安装，适合构建多模块协同的采集系统。​
7. NI SCXI-1162：继电器输出模块，可与NI SCXI-1140组成 “采集 – 控制” 一体化系统 ——NI SCXI-1140 采集信号后，通过软件判断是否触发动作，再由 SCXI-1162 控制外部设备（如阀门、电机），实现自动化闭环控制。​

NI SCXI-1140

安装与维护​

安装前准备：首先确认NI SCXI-1140 的配件完整性（含模块主体、说明书、固定螺丝），并检查模块外观无破损、引脚无弯曲；其次确认所用 SCXI 底盘（如 SCXI-1000）已断电，且与NI SCXI-1140 兼容；最后准备好静电防护设备（如防静电手环），避免静电损坏模块内部芯片 —— 工业现场的静电电压可能高达数千伏，直接接触模块易导致 ADC 或 PGA 电路故障。​

安装过程：将NI SCXI-1140 对准 SCXI 底盘的模块插槽，沿导轨缓慢推入，直至模块底部的连接器与底盘插槽完全咬合，再用配套螺丝将模块固定在底盘上，防止振动导致模块松动；随后连接 SCXI 底盘与 DAQ 设备（如 PCI-6024E），确保通信线缆接触良好；最后给底盘通电，通过 LabVIEW 软件检测NI SCXI-1140 的识别状态 —— 若软件显示 “模块正常”，则安装完成；若未识别，需检查连接器是否插紧或底盘电源是否正常。​

维护建议：日常使用中，需定期（每 3 个月）清洁NI SCXI-1140 的引脚与连接器 —— 可用干燥的软毛刷清除灰尘，避免灰尘堆积导致接触不良；每月通过 LabVIEW 软件进行信号测试，比如接入标准电压信号（如 1V），检查NI SCXI-1140 的采集值是否与标准值一致，偏差若超过 ±0.5%，需重新校准模块（可使用 NI 的 Calibration Executive 软件）；若模块出现故障（如采集数据异常、无法识别），应先检查底盘电源与通信线缆，排除外部问题后再联系原厂维修，切勿自行拆解模块 —— 内部电路精密，自行拆解易导致不可逆损坏。