PXI-4351 185450D-01

NI PXI-4351 (185450D-01) 是美国国家仪器（National Instruments, NI）公司生产的一款高性能PXI总线温度测量模块。该模块提供高通道数和高精度的温度采集能力，专为需要同时监测多个测温点的应用而设计，支持热电偶、RTD（电阻温度探测器）、热敏电阻和电压信号等多种输入类型。

应用场景：

在一家汽车发动机研发中心的涡轮增压器耐久性测试台中，工程师需要实时监测涡轮壳体、轴承座、进排气歧管等关键部位在不同工况下的温度分布情况，以评估材料的热疲劳和润滑系统的性能。这些测点多达数十个，且要求较高的测量精度和同步性。NI PXI-4351 温度采集模块正是为此类高密度、高要求应用而生的“温度数据采集中心”。它被安装在一个PXI机箱中，通过其16个差分输入通道，连接遍布在涡轮增压器各部位的K型热电偶。模块内部的高精度ADC和专用的信号调理电路（如每个通道的可编程增益放大器PGA和内置的冷端补偿CJC传感器）确保了微小的热电偶毫伏信号能够被准确、稳定地转换为温度值。其高通道密度极大地节省了机箱槽位，而PXI总线的高吞吐率和定时同步特性，使得所有通道的温度数据能够被同步采集并上传至上位机软件进行分析，为工程师优化涡轮设计提供了精确、可靠的热管理数据支撑。

**核心参数速览：

技术原理与创新价值：

创新点1：高精度测量与灵活的传感器支持。 PXI-4351 的核心优势在于其集成了高精度的24位Δ-Σ模数转换器（ADC）和针对不同温度传感器的专用信号调理电路。对于热电偶，模块提供可编程增益放大（PGA）来适配微小的毫伏级信号，并集成了高精度的冷端补偿（CJC）电路来消除参考端温度变化引入的误差。对于RTD，模块可通过软件选择2线、3线或4线制连接方式，自动补偿引线电阻，实现最精确的测量。这种灵活性使其能够适应多种测温场景。创新点2：高通道密度与同步采集能力。 在单个PXI槽位内提供16个差分输入通道，满足了大规模温度场监测的需求，优化了系统成本与空间。同时，作为PXI模块，它能够利用PXI背板的高性能定时和触发功能，与其他模块（如数据采集卡、数字I/O卡等）实现精确的同步测量，对于需要关联温度与其他物理量（如压力、振动）的应用至关重要。创新点3：智能的驱动与校准体系。 模块由NI统一的NI-DAQmx驱动程序支持。该驱动提供了强大的API和配置工具（如NI-MAX），能够自动处理传感器类型选择、单位换算、冷端补偿等复杂步骤，并内置了校准功能，用户可通过NI的校准服务保持测量精度的溯源性，大大简化了编程和系统维护的复杂度。

应用案例与行业价值：

案例：某大型化工反应釜综合性能测试平台。 该平台需监测一个大型高压反应釜外壳、内衬、搅拌轴及进出口管道的上百个温度点，以研究反应过程中的热分布和传热效率，确保安全并优化工艺。系统采用多个NI PXI-4351 模块（安装于NI PXI-1045机箱）构建高通道数温度采集系统。每个PXI-4351 模块通过热电偶连接器板连接16个测点。所有模块在PXI定时触发总线的协调下同步采集数据。平台运行后，成功捕捉到反应放热阶段釜内不同区域的精确温度梯度，以及搅拌轴因摩擦产生的异常温升。研究人员利用这些高精度、高同步性的数据，优化了夹套冷却水的控制策略，使反应过程更加平稳，产品收率提升了3%，并提前预警了一次因轴承磨损导致的潜在过热风险。项目负责人评价：“PXI-4351 模块的通道密度和精度完美满足了我们的需求。它的稳定性和NI-DAQmx驱动的易用性，让我们能够专注于数据分析本身，极大地加速了研发进程。”

相关产品组合方案：

· ••PXI机箱：如PXI-1045（8槽），为PXI-4351 提供平台、电源和背板通信。

· ••PXI控制器：如PXI-8840（嵌入式控制器），运行LabVIEW或其它测试软件。

· ••热电偶/RTD传感器：如K型热电偶、PT100 RTD，是PXI-4351 的信号源。

· ••信号连接附件：如SCB-100 高密度接线盒，简化传感器与模块的连接。

· ••NI-DAQmx驱动软件：用于配置、校准和控制PXI-4351 的核心软件。

· ••LabVIEW 或 LabWindows/CVI：用于开发上层测试、分析和控制应用程序。

· ••其他PXI模块：如PXI-6251（多功能DAQ），与PXI-4351 协同完成多参数测量。

安装维护与全周期支持：

NI PXI-4351 模块的安装需在PXI系统断电下进行。将其沿导轨平稳插入PXI机箱的任意槽位并确保连接器牢固接触。传感器接线需使用屏蔽双绞线，并正确连接信号正负端。对于热电偶，需将补偿端（冷端）连接到模块提供的专用CJC端子或接线端子上。日常维护主要是保持系统清洁，确保通风良好。定期通过NI-MAX或自定义程序进行通道测试，验证测量值是否合理。