SCXI-1104C NI 模拟电压输入模块

Description

National Instruments(NI)SCXI-1104C是一款高性能的32通道、高电压输入模块，专为NI的信号调理扩展仪器(SCXI)平台设计。作为SCXI系统的一部分，SCXI-1104C主要用于对中等至高电压信号进行调理，并将其转换为低噪声、高精度的数字数据，以便通过NI的数据采集(DAQ)设备进行后续处理。

SCXI-1104C的核心功能是其32个差分模拟输入通道，每个通道都配备了3极低通滤波器，截止频率为10 kHz。这使得模块能够有效滤除高频噪声，确保测量信号的完整性。它能够处理高达±60 VDC或±42 VACpeak的电压信号，这对于测量工业环境中的各种传感器输出、电池电压或其他中高电压信号非常有用。

该模块将所有32个通道多路复用到一个输出，驱动连接的DAQ设备的单个输入通道，从而有效地扩展了DAQ系统的通道数。SCXI系统通常与NI的LabVIEW、LabWindows/CVI等软件配合使用，为用户提供一个完整的测量和自动化解决方案。尽管SCXI平台现在可能被更新的PXI或CompactRIO等平台所取代，但SCXI-1104C在许多现有系统中仍然是可靠且关键的组成部分，特别适用于需要高通道数、多路复用和良好信号调理的电压测量应用。

技术规格

制造商:National Instruments(NI)

产品型号:SCXI-1104C

产品类型:模拟电压输入模块

通道数:32个差分通道(Differential)

输入电压范围:±60 VDC或±42 VACpeak(峰值)/30 VACrms

最大工作电压:每路输入与地之间的电压应在±60 VDC范围内

输入保护:42 VACpeak或±60 VDC(输入损坏水平)

共模输入范围:CH<0..31>±60 VDC相对于CGND

滤波器:3极低通Butterworth滤波器

截止频率(-3dB):10 kHz

输入阻抗:1 MΩ(正常通电时)

输入偏置电流:±0.5 nA

CMRR(共模抑制比):70 dB(50至60 Hz,DC)

输出范围:±10 V

最小采样间隔:3µs(0.012%精度)/10µs(0.0061%精度)

系统噪声:500µVrms(输入端)

精度:0.01%FSR(校准后)

连接器:前部：96针DIN C型公头；后部：50针排线公头

推荐预热时间:20分钟

校准周期:至少每年一次

工作温度:0°C至50°C

存储温度:-55°C至150°C

相对湿度:5%至90%RH(无冷凝)

尺寸:11.5 x 27.3 cm(4.54 x 10.75英寸)

功耗:+5 V供电:15 mA max;±15 V供电:150 mA max

兼容软件:NI-DAQ(6.5.1或更高版本),LabVIEW,LabWindows/CVI,C/C++,Visual Basic等

主要特点和优势

NI SCXI-1104C模块凭借其独特的设计和功能，在数据采集和信号调理应用中提供多项优势：

高通道数电压输入：提供32个差分输入通道，能够同时测量大量电压信号。差分输入模式有效抑制共模噪声，提高了测量精度，尤其适用于噪声较大的工业环境。

高电压测量能力：支持最高±60 VDC或±42 VACpeak的输入范围，使其适用于测量中等至高电压信号，扩展了传统数据采集卡的应用范围。

内置10 kHz低通滤波器：每个通道都集成了10 kHz的低通滤波器，有效抑制了高频噪声和混叠效应，确保了测量数据的纯净度和准确性，特别是在需要采集较快变化的电压信号时。

通道扩展功能：通过将所有通道多路复用到DAQ设备的单个输入通道，SCXI-1104C能够显著扩展DAQ系统的通道数，从而以更经济的方式实现高通道数的数据采集。

强大的抗噪声能力：除了差分输入和滤波器，SCXI机箱本身也提供良好的屏蔽，进一步增强了整个系统的抗噪声能力，确保在电气噪声环境中获得可靠的测量结果。

软件集成与易用性：与NI的DAQmx驱动软件以及LabVIEW、LabWindows/CVI等应用程序开发环境无缝集成，简化了系统配置、编程和数据分析过程。用户可以利用熟悉的NI软件工具快速开发测量应用程序。

坚固耐用的设计：作为SCXI平台的一部分，SCXI-1104C模块采用坚固的工业级设计，适用于实验室和工业现场等各种应用环境，确保长期可靠运行。

应用领域

NI SCXI-1104C模块广泛应用于各种需要多通道、高精度电压测量和信号调理的工业、科研和测试测量领域：

工业自动化和过程控制：用于监测工厂设备中的各种电压信号，如传感器输出、电源电压、电机控制信号等，支持设备诊断、性能监控和过程优化。

汽车测试：在汽车电子、动力系统和车身电气系统的测试中，用于测量多个传感器和控制单元的电压输出，进行性能评估和故障诊断。

电力和能源：在电力系统、能源管理和智能电网应用中，用于监测电池组电压、电源波动、低压侧电压等，进行能源效率分析和系统健康评估。

结构健康监测：在桥梁、建筑物或大型机械设备中，结合电压输出型传感器（如振动传感器、应变片放大器），监测多个点的结构响应，评估结构健康状况。

环境监测：在环境监测站，用于采集各种电压输出型环境传感器（如光照强度、风速、湿度传感器等）的数据，进行环境参数的长期监测和分析。

通用数据采集和研发：在科研实验室、产品开发和质量控制等领域，作为多功能电压输入解决方案，用于原型测试、性能表征和数据记录。

相关产品

与NI SCXI-1104C模块相关的产品主要包括NI的SCXI平台组件以及兼容的DAQ设备和软件：

NI SCXI机箱(Chassis):例如SCXI-1000、SCXI-1001或SCXI-1000DC，这些机箱提供电源、SCXIbus通信和模块安装槽位，是SCXI系统的基础。

NI DAQ设备:如PCI-60xxE、PCI-62xx或PXI-60xx等系列的多功能DAQ卡，这些DAQ设备通过SCXIbus与SCXI模块通信，进行模数转换和数据传输。

NI SCXI-1300系列终端块:例如SCXI-1320，这些终端块提供方便的螺钉接线端子，用于连接外部信号到SCXI-1104C模块。

NI SCXI-1104:与SCXI-1104C功能类似，但滤波器截止频率为2 Hz，适用于采集更慢变化的信号。

NI SCXI-1100、SCXI-1102B/C:其他SCXI模拟输入模块，可能具有不同的通道数、输入范围或滤波器特性。

NI-DAQmx驱动软件:NI最新的数据采集驱动软件，用于配置、控制SCXI模块和DAQ设备。

NI LabVIEW:图形化编程环境，用于开发数据采集、分析和可视化应用程序。

NI LabWindows/CVI:基于C语言的开发环境，也支持SCXI和DAQ设备编程。

NI Measurement&Automation Explorer(MAX):NI的配置和测试工具，用于SCXI系统和DAQ设备的硬件配置和自检。

安装与维护

安装前准备：

在安装NI SCXI-1104C模块之前，请务必仔细阅读NI SCXI机箱的用户手册和SCXI-1104C模块的详细用户手册。确保安装环境符合模块的温度、湿度和电磁兼容性(EMC)要求。在进行任何操作前，请确保SCXI机箱已断电，并采取所有必要的安全预防措施。

将SCXI-1104C模块小心地插入SCXI机箱的空闲插槽中，确保模块完全插入并锁定到位。然后，根据您的测量需求，连接合适的SCXI终端块（例如SCXI-1320）到SCXI-1104C模块的前部连接器。将外部模拟电压信号通过终端块连接到模块的输入通道。最后，确保SCXI机箱已通过SCXIbus与NI DAQ设备正确连接，并且DAQ设备已安装在计算机中。

维护建议：

为了确保NI SCXI-1104C模块的长期稳定运行和测量系统的准确性，建议进行以下维护：

定期校准：NI建议至少每年校准一次SCXI-1104C模块，或者在模块运行在指定温度范围之外时进行校准。校准可以通过NI-DAQ软件配合高精度数字万用表来完成，以修正增益和偏移误差，确保测量精度。

环境清洁：保持SCXI机箱内部清洁，定期清除模块和连接器上的灰尘和污染物，以确保良好的散热和电气连接。

连接检查：定期检查所有电缆连接（包括信号线、终端块连接和SCXIbus连接）是否牢固，防止松动导致的数据丢失或测量误差。

软件更新：及时更新NI-DAQ驱动软件和LabVIEW/LabWindows/CVI等应用开发环境，以获取最新的功能、性能改进和bug修复。

自检和诊断：利用NI Measurement&Automation Explorer(MAX)中的自检和诊断工具，定期检查SCXI-1104C模块的健康状况，并排除潜在的硬件问题。

温度考量：注意模块的工作温度范围（0°C至50°C），确保SCXI机箱有足够的通风，避免模块过热。

产品保障

National Instruments(NI)对SCXI-1104C模块提供产品保障。