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NI SCXI-1300

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详情介绍

NI SCXI-1300 是美国国家仪器(National Instruments,简称NI)公司为SCXI(信号调理扩展接口) 模块化仪器平台设计的一款高度通用、可配置的多路复用端子模块。它本身不提供信号调理功能,但作为连接SCXI信号调理模块与现场被测信号的关键物理接口和配线枢纽,通过其精密的螺钉端子排,为各种传感器和信号(如热电偶、RTD、应变片、电压、电流等)提供可靠、灵活且整洁的接入点,是构建高通道数、高密度数据采集(DAQ)系统的核心连接组件。

应用场景:

在一家汽车研发中心的发动机耐久性测试台架上,需要同时对一台发动机的32个气缸压力、48个热电偶温度以及16个振动传感器进行同步高速采集。面对超过100个不同传感器类型(高电压、微伏级热电偶、应变桥路)的信号接入挑战,杂乱且易错的直接接线方式无法满足精度与可靠性要求。工程师采用NI SCXI平台,将多个SCXI-1121(应变/电压调理模块)和SCXI-1102(热电偶调理模块)与 SCXI-1300 通用端子模块组合使用。每个传感器线缆被整齐、牢固地连接到 SCXI-1300 的端子上,再通过模块后部的高密度连接器与对应的SCXI信号调理模块可靠对接。这种结构不仅将数百个连接点管理得井井有条,更确保了每个通道的电气连接稳定一致,为长达数月的连续耐久测试提供了零失误的信号接入基础。SCXI-1300 在此,是构建大规模、高混和信号测试系统的“标准化、高密度接线背板”。

核心参数速览:

主要参数
数值/说明
产品型号
SCXI-1300
制造商
National Instruments (美国国家仪器)
产品类别
信号调理平台通用端子模块/连接器模块
主要功能
提供 32个差分输入通道 的螺钉端子连接接口
通道配置
通用螺钉端子排, 每通道对应一对螺丝端子 (HI, LO)
端子类型
可拆卸式 螺钉压接端子
兼容SCXI模块
与绝大多数需要外部信号接入的SCXI调理模块兼容
连接方式
通过模块后部的 50针高密度D型连接器 与SCXI调理模块前部连接
电气特性
本身无源, 电气特性由其连接的SCXI调理模块决定
机械结构
坚固的金属外壳, 提供EMI屏蔽和机械保护
配套附件
可选 SCXI-1349 屏蔽适配器, 用于连接屏蔽线缆
安装方式
安装在标准SCXI机箱 (如SCXI-1000/1001) 中, 与调理模块成对使用
典型应用
多通道温度、应变、电压、电流、频率等信号的高密度接入

技术原理与创新价值:

NI SCXI-1300 的价值在于其极致的模块化、标准化设计,它抽象了复杂的现场接线层,为SCXI系统提供了统一、可靠的物理接口。
  • 创新点1:高密度、高可靠性的无源连接架构。 SCXI-1300 作为一个纯粹的“接线端子排载体”和“连接器转换器”,其设计核心在于实现从现场粗线缆(连接至螺钉端子)到系统内部精密连接(50针D型接口)的无失真、高可靠性过渡。其螺钉端子采用高质量材料,提供出色的抗振动和接触保持力,确保长期测试中连接不松动。后部的50针连接器与SCXI调理模块直接对插,消除了传统接线方式中可能存在的额外接插件和线缆带来的噪声与可靠性隐患,为高精度测量提供了干净的信号路径起点。
  • 创新点2:极致的灵活性与系统可扩展性。 由于其无源和通用的特性,SCXI-1300 可以与NI SCXI系列中几乎所有类型的信号调理模块(电压、热电偶、RTD、应变、频率等)配对使用。用户只需根据传感器类型选择对应的SCXI调理模块(如SCXI-1102用于热电偶),再在前面安装一块 SCXI-1300 即可。这种“积木式”的灵活性,使得用户能够用同一套接线端子模块,轻松构建混合信号的测试系统,并随着需求变化(如增加新的传感器类型)而灵活扩展或重新配置,极大地保护了硬件投资。
  • 创新点3:简化系统集成与维护的工程理念。 SCXI-1300 通过标准化接线接口,将混乱的现场布线工程转化为整洁、有序的机柜内安装。所有传感器线缆在端子模块上被清晰地标识和固定,便于查线、维护和故障诊断。可拆卸的端子排设计,使得更换或维修单个通道的接线无需影响整个系统。这种设计显著降低了系统集成的时间成本、错误率以及后续的运维复杂度,尤其适合通道数众多、测试周期长的应用。

应用案例与行业价值:

在航空航天领域,对飞机机翼结构进行地面疲劳试验时,需要在数百个测点粘贴应变片和安装位移传感器,进行长期同步监测。
  • 应用流程:测试系统采用多个NI SCXI-1520通用应变/桥路调理模块,每个模块前安装一块 SCXI-1300 端子模块。所有数百根来自应变片的纤细导线被整齐地压接在 SCXI-1300 的端子上。系统通过PXI/SCXI组合机箱,由LabVIEW软件控制进行高速、同步的数据采集。
  • 带来的改进:使用 SCXI-1300 后,解决了传统“接线盒”方式导致的连接不稳定、通道间串扰大、维护困难等问题。其紧凑的设计使得在有限空间内集成上千个通道成为可能。在整个长达数月的试验周期内,信号连接零故障,数据质量极高,为精确分析结构应力分布和寿命预测提供了可靠基础。系统的可配置性也方便了后续测试方案的调整和测点的增减。
  • 用户评价:“对于我们的多通道结构测试系统, NI SCXI-1300 端子模块是至关重要的‘基础设施’。它让我们能专注于传感器安装和数据分析,而无需担心令人头疼的接线问题。它的可靠性和灵活性,是我们能够成功完成复杂、长期测试项目的关键保障之一。模块化的设计也让我们在不同项目间重复利用硬件变得非常容易。”

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相关产品组合方案:

SCXI-1300 是NI模块化测量平台中的一个关键连接部件,需与其他组件共同构建完整系统:
  1. SCXI 信号调理模块(如 SCXI-1102 热电偶, SCXI-1121 应变/电压, SCXI-1141 滤波器):提供针对特定传感器信号的放大、滤波、隔离等调理功能,是系统的“大脑”。
  2. SCXI 机箱(如 SCXI-1000, SCXI-1001):为 SCXI-1300 和调理模块提供安装支架、电源和冷却,并通过背板集成信号路由。
  3. SCXI/PXI 控制器模块MIO DAQ卡+SCXI总线接口:提供系统控制、定时和与上位PC的数据传输。
  4. NI LabVIEW / LabWindows/CVI 开发软件:用于配置SCXI系统、开发数据采集、分析和控制程序。
  5. 传感器与线缆:连接至 SCXI-1300 端子的各种传感器(热电偶、RTD、应变片等)及其配套线缆。
  6. SCXI-1349 屏蔽适配器:安装在 SCXI-1300 前端,为连接屏蔽电缆提供便捷的接地端,优化抗噪性能。
  7. 可拆卸式端子排(备用):用于快速更换损坏的端子或重新接线。
  8. 机柜、接线槽、线标:用于系统整体布线、整理和标识,与 SCXI-1300 配合实现整洁的机柜布局。

安装维护与全周期支持:

NI SCXI-1300 的安装非常简单:将其插入SCXI机箱的空槽位,并推入使其后部连接器与机箱背板或前部调理模块(若安装在调理模块前方)紧密啮合。接线时,使用合适的工具将传感器导线牢固压接在螺丝端子下。定期维护主要是检查螺丝端子是否松动,并确保连接器接触良好。


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