SCXI-1104C 是美国国家仪器（National Instruments）公司为其SCXI（Signal Conditioning eXtensions for Instrumentation）系统设计的一款高性能、高密度多功能信号调理模块。该模块提供32路差分模拟输入通道，集成了可编程增益放大器（PGA）、抗混叠滤波器以及灵活的输入耦合方式（AC/DC），专用于对热电偶、RTD、应变片等传感器产生的微弱电压信号进行高精度、高共模抑制比的放大、滤波和隔离，然后送至后端的数据采集卡（如NI PCI-6115），是构建高精度、多通道数据采集系统的理想前端。应用场景
在风力发电机组的状态监测系统中，需要在齿轮箱、主轴轴承等多个关键位置布置数十个热电偶和振动传感器，以监测温度和振动状态。这些传感器输出的信号非常微弱（热电偶为毫伏级），且传输线路长，易受干扰。SCXI-1104C 模块被安装在机舱控制柜的SCXI机箱内。所有传感器的信号线直接连接到其高密度端子上。模块内部的可编程增益放大器将微小信号放大到适合采集卡（如±10V）的最佳范围；其硬件抗混叠滤波器有效滤除高频噪声；DC耦合用于测量静态温度（热电偶需配合冷端补偿），而AC耦合可用于分析振动信号的交流分量。通过SCXI总线，经调理后的高质量信号被同步传输至位于主控室的PXI或PCI采集卡，确保了状态监测数据的准确性和可靠性。
核心参数速览
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| National Instruments (NI) |
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| 可编程增益： 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 500, 1000 （软件选择） |
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| 内置CJC传感器，用于热电偶测量（需配合特定SCXI机箱） |
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| NI-DAQmx驱动， LabVIEW， LabWindows/CVI |
技术原理与创新价值
创新点1：高密度通道与可编程增益放大技术。 SCXI-1104C 的核心优势在于其在单模块上提供了32个差分输入通道，极大地提高了通道密度，节省了机箱空间和成本。其集成的可编程增益放大器（PGA）允许用户通过软件为每个通道独立设置最佳增益，将微弱的传感器信号（如±10mV）放大到数据采集卡（DAQ）的最佳输入范围（如±10V），充分利用了DAQ卡的动态范围，显著提高了测量的信噪比和有效分辨率。创新点2：硬件抗混叠滤波与灵活的输入耦合。 模块内置了截止频率为4Hz的贝塞尔型低通滤波器。这是一个硬件的抗混叠滤波器，能在信号被DAQ卡采样前，有效地衰减高于奈奎斯特频率的高频噪声，防止混叠失真，保证了采样数据的准确性。同时，AC/DC耦合可选功能使其既能测量静态直流信号（如热电偶温度），也能去除直流偏置，专注于交流信号的分析（如振动、声音）。创新点3：系统集成与同步触发能力。 作为SCXI系统的一部分，SCXI-1104C 通过SCXI背板与机箱中的其他模块（如多路复用器、数字I/O）以及后端的DAQ卡紧密集成。它支持复杂的触发和同步方案，例如，多个SCXI-1104C 模块可以在同一机箱内共享相同的触发信号，实现多通道数据的严格同步采集，这对于相位分析、多物理量关联测试至关重要。
应用案例与行业价值
某汽车研发中心建设发动机台架，需要同步采集数百个测点的温度（热电偶）、压力（电压输出）和振动信号，以评估发动机性能。应用流程： 多个SCXI-1104C 模块被安装在一个SCXI-1000机箱中。所有热电偶和压力传感器的输出信号接入SCXI-1104C。在LabVIEW软件中，为每个通道配置合适的增益（如热电偶用增益100，压力传感器用增益10）和耦合方式（DC）。模块对信号进行放大和滤波后，通过SCXI总线传输给机箱控制器（如NI PXI-8146）内的高性能数据采集卡。所有通道的采样由同一触发信号同步，确保了数据的时间关联性。带来的改进： 测试工程师评价：“采用SCXI-1104C 模块后，系统集成度大大提高，一个机箱就能处理上百个测点。其可编程增益和硬件滤波功能，使我们获得的原始数据质量远超以往的直接采集方式，后期数据处理工作量大大减少。系统的稳定性和同步性完全满足了我们的研发测试要求。”
相关产品组合方案
- 1.SCXI机箱（如SCXI-1000， SCXI-1001）： SCXI-1104C 的安装载体和电源/通信背板。
- 2.数据采集卡（如NI PCI-6115）： 后端DAQ卡，通过SCXI总线接收来自SCXI-1104C 的信号。
- 3.SCXI-1320 端子块： 用于连接信号线至SCXI-1104C 的68针连接器。
- 4.其他SCXI模块（如SCXI-1125 DSA模块）： 用于动态信号采集，与SCXI-1104C 互补。
- 5.NI-DAQmx 驱动软件： 用于配置SCXI-1104C 硬件参数和采集任务。
- 6.LabVIEW 图形化编程软件： 用于开发数据采集、分析和显示应用程序。
安装维护与全周期支持
安装SCXI-1104C 前需关闭SCXI机箱电源。将模块对准机箱插槽，平稳插入并确保连接器接触良好。通过SCXI-1320 等端子块连接现场信号线时，需注意差分接线方式，并确保屏蔽层单端接地。上电后，运行NI Measurement & Automation Explorer (MAX) 软件，自动识别硬件并进行通道配置（增益、滤波、耦合方式）。日常维护主要是保持模块清洁，定期通过软件进行自检和零点校准。
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