测试测量信号调理方案NI SCXI-1141 182610D-01应用指南

描述

SCXI-1141 182610D-01技术规格

产品型号：SCXI-1141/182610D-01

制造商：National Instruments（NI）

产品类别：可编程滤波器模块（信号调理）

兼容系统：NI SCXI机箱

通道数量：8路差分输入

滤波器类型：可编程低通贝塞尔滤波器（抗混叠）

截止频率范围：10 Hz至50 kHz（软件可调）

衰减斜率：80 dB/decade（典型值）

通带平坦度：±0.1 dB（直流至0.8倍截止频率）

阻带抑制：>80 dB（2倍截止频率处）

建立时间：<1 ms（至0.01%）

增益范围：1,10,100,1000（软件可选）

输入阻抗：10 GΩ差分

最大输入电压：±10 V（无增益），±1 V（增益为10时）

ADC分辨率：16位（集成ADC）

采样率：最高333 kS/s（aggregate）

连接方式：SCXI-1320接线端子板

功耗：3.5 W（典型值）

工作温度：0°C至55°C

SCXI-1141 182610D-01产品概述

NISCXI-1141 182610D-01是一款高性能的8通道可编程信号调理模块，专为需要高质量动态信号采集的应用而设计。它集成了可编程增益放大器（PGA）和可编程低通贝塞尔滤波器，主要作用是作为数据采集设备（如NI PXI或PCI板卡）的前端，对输入的模拟信号（尤其是振动、噪声等高频动态信号）进行预处理。其核心功能是提供强大的抗混叠滤波，根据用户设置的采样率自动配置合适的截止频率，有效滤除信号中高于奈奎斯特频率的高频成分，防止混叠失真，确保采集数据的真实性和准确性。同时，其可编程增益功能可以放大微弱的传感器信号，充分利用ADC的动态范围。

主要特点和优势

NISCXI-1141 182610D-01的核心优势在于其”集成化”和”智能化”的信号调理能力。它将放大器、高性能滤波器和ADC集成在一个模块中，提供了从传感器到数字信号的完整、高质量通路，简化了系统结构，提高了可靠性。

其可编程的”贝塞尔滤波器”特性至关重要。贝塞尔滤波器具有线性相位响应，即通带内群延迟基本恒定，这使得它能在滤除噪声的同时，最大限度地保持信号的波形形状不变，这对于相位敏感的应用（如振动波形分析、瞬态捕捉）极为有利。

高达”80 dB/decade”的陡峭衰减斜率提供了卓越的阻带抑制能力。这意味着在截止频率之外，不需要的频率成分能被迅速且大幅度地衰减，确保了抗混叠效果，为高精度动态测量提供了坚实的保障。

灵活的”软件配置”能力大大提升了适应性。用户可以通过NI的软件（如LabVIEW、Measurement&Automation Explorer）轻松设置每个通道的增益和滤波器截止频率，无需更换硬件即可适应不同的传感器和测量需求，实现了”一模块多用”。

The National InstrumentsSCXI-1141 182610D-01is an 8-channel programmable signal conditioning module designed for high-quality dynamic signal acquisition.It integrates programmable gain amplification and programmable low-pass Bessel filtering functions,primarily serving as an anti-aliasing filter front-end for data acquisition systems.Key features include its steep 80 dB/decade roll-off for effective noise rejection,linear-phase Bessel filter characteristic to preserve signal waveform integrity,and software-selectable cutoff frequencies(10 Hz to 50 kHz)and gains(1 to 1000).With 16-bit ADC resolution per channel and a maximum aggregate sampling rate of 333 kS/s,theSCXI-1141 182610D-01delivers the precision and flexibility required for demanding applications such as vibration analysis,acoustics,and transient recording,ensuring data integrity by preventing aliasing artifacts.

应用领域

SCXI-1141 182610D-01广泛应用于机械状态监测与故障诊断系统。在旋转机械（如风机、汽轮机）的振动测试中，它连接加速度传感器，滤除高频电气噪声和结构噪声，采集纯净的振动信号，用于分析轴承故障、不平衡、不对中等机械问题。

在汽车NVH（噪声、振动与平顺性）测试中，该模块用于采集来自麦克风（噪声）和加速度计（振动）的信号，其优异的抗混叠性能和线性相位特性，确保了时域和频域分析的准确性，为车辆舒适性优化提供可靠数据。

在航空航天领域，用于飞机结构强度试验和发动机测试，采集应变片、振动传感器的信号。其高通道密度和可编程性，非常适合多测点、高并发的测试场景。

选型指南/购买建议

选型SCXI-1141 182610D-01时，首要确认其必须与NI SCXI机箱（如SCXI-1000系列）配套使用。根据被测信号的频率范围（最高频率成分）和计划采样率，确保模块的50kHz截止频率和333 kS/s采样率满足要求。评估信号幅度，利用其可编程增益（1至1000）匹配传感器输出与ADC量程。对于需要更高精度或同步采样的应用，可考虑更高端的模块（如PXIe系列）。

常见问题解答(FAQ)

问：如何为我的测量任务设置合适的截止频率？

答：根据奈奎斯特定律，截止频率应设置为略低于计划采样率的一半。例如，若采样率为10 kS/s，截止频率可设为4 kHz左右，以确保有效抗混叠。

问：模块的增益设置对测量有何影响？

答：增益用于放大微弱信号，使其幅度接近ADC的满量程，从而提高信噪比和测量分辨率。但需注意，增益放大的同时，输入电压范围会减小，需确保信号不会饱和（削波）。

问：BNC接口的接线端子板型号是什么？

答：常用的配套接线端子板是SCXI-1320，它提供BNC接口，便于连接同轴电缆。

客户案例分享/成功应用解析

某风力发电机组制造商在齿轮箱疲劳测试中，使用多块SCXI-1141 182610D-01模块构建了一个128通道的振动监测系统。系统以高采样率同步采集齿轮箱各点的振动数据。模块优异的抗混叠性能确保了高频齿轮啮合信号被准确采集而无失真，其可编程增益成功匹配了不同灵敏度传感器的输出。基于这些高质量数据，工程师准确识别出齿轮的一个微小设计缺陷，并在产品批量生产前进行了优化，避免了潜在的批量质量问题和大额售后成本。

产品保障

我们承诺所提供的每一件美国国家仪器（NI）SCXI-1141 182610D-01信号调理模块均为原装正品，确保其测量精度和可靠性满足高端测试测量系统的要求。深圳长庭自动化科技有限公司（深圳长欣）在工业测控领域拥有丰富经验，可为您提供专业的技术选型支持、系统集成咨询和售后维护服务。选择我们，就是为您的精密测量系统选择了一份精准可靠的保障。

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