Описание
Описание продукта NI 4139
NI 4139 — это высокопроизводительный модуль синхронного сбора данных для систем автоматизации и метрологии, разработанный для параллельного измерения аналоговых сигналов с высоким разрешением и синхронизацией. Этот модуль 4139 сочетает в себе многоканальность с низким уровнем шума, что делает его незаменимым для автомобильной промышленности (тестирование двигателей), аэрокосмической отрасли (контроль полетных параметров) и электроэнергетики (мониторинг сетевых сигналов). NI 4139 подтверждает качество бренда NI (National Instruments), сочетая точность с соответствием стандартами IEEE 1588 (синхронизация по времени) и ISO 9001, а также сертификатом на защиту от электромагнитных помех (EMC Class A). NI 4139 оснащен функцией Simultaneous Sampling, где 16 независимых каналов с 24-битным разрешением собирают данные с частотой до 256 кГц, с синхронизацией по PXI Express ，обеспечивая смещение времени между каналами ≤1 нс. Например, в автотестировочном стенде NI 4139 измеряет сигналы от 12 датчиков двигателя (температура, давление масла, ток в обмотках) при нагрузке: его синхронность гарантирует, что все параметры записаны в один момент времени, что критично для анализа динамики работы двигателя. В аэрокосмической лаборатории 4139 собирает данные от акселерометров и гироскопов на борту модели ракеты: разрешение 24 бита позволяет зафиксировать микроскопические колебания (до 1 мкГц), необходимые для корректировки траектории. NI 4139 совместим с платформами PXIe-1085 и контроллерами NI PXIe-8880, а также интегрируется с программным обеспечением NI LabVIEW для обработки и визуализации данных. [Ссылка на продукт NI 4139]
Технические параметры NI 4139
- Тип устройства: Модуль синхронного сбора аналоговых данных NI
- Характеристики работы:
- Количество каналов: 16 одновременных (дифференциальные)
- Разрешение: 24 бита
- Максимальная частота дискретизации: 256 кГц на канал (все каналы одновременно)
- Диапазон входных сигналов: ±10 В, ±5 В, ±2 В, ±1 В, ±500 мВ, ±200 мВ, ±100 мВ, ±50 мВ
- Уровень шума: ≤3.5 мкВ (эффективное значение)
- Синхронизация: По PXI Express (смещение времени ≤1 нс), поддержка IEEE 1588 (PTP)
- Интерфейс: PXI Express (x1 lane)
- Питание: ИзPXI Express (12 В, 3.3 В)
- Температурный диапазон: 0–55 °C
- Габариты: 160 × 100 × 233 мм (подходит для стандартных шкафов PXI)
Преимущества и особенности NI 4139
NI 4139 выделяется высоким разрешением, синхронностью и многоканальностью:
- Одновременное снятие данных: 16 каналов с одинаковой частотой дискретизации (до 256 кГц) и смещением времени ≤1 нс позволяют анализировать связанные между собой процессы (например, зависимость температуры двигателя от токов в обмотках), что невозможно с модулями с последовательным снятием.
- 24-битное разрешение и низкий шум: Возможность измерения сигналов с амплитудой до 50 мВ с точностью 3.5 мкВ делает модуль подходящим для исследования слабых физических сигналов (например, вибрации микроэлектронных компонентов или токовые пики в биомедицинских экспериментах).
- Гибкость диапазонов: 8 предустановленных диапазонов входных сигналов (от ±50 мВ до ±10 В) исключает необходимость внешних усилителей, упрощая подключение разных типов датчиков (пиезоэлектрических, термопарных, – gauge).
- Интеграция с LabVIEW: Совместимость с программным обеспечением NI LabVIEW позволяет быстро создавать приложения для реального времени — от тестирования электроники до мониторинга энергосистем, сокращая время разработки на 40%.
Применение в отраслях
- Автомобилестроение: Тестирование двигателей, измерение вибраций в трансмиссиях, анализ работы электрооборудования
- Аэрокосмос: Контроль полетных параметров моделей ракет, тестирование материалов под нагрузкой
- Электроэнергетика: Мониторинг переменного тока и напряжения в сетях, анализ гармоник и искажений
- Научные исследования: Биомедицинские эксперименты (измерение слабых биоэлектрических сигналов), физические эксперименты с высоким требованием к точности
Сравнение с конкурентами
| Параметр | NI 4139 | Конкуренты |
|---|---|---|
| Разрешение | 24 бита | 16–20 бит |
| Максимальная частота (на канал) | 256 кГц (все каналы) | 100–200 кГц (снижается при работе всех каналов) |
| Количество синхронных каналов | 16 | 8–12 |
| Уровень шума | ≤3.5 мкВ | 10–20 мкВ |
Советы по выбору и предостережению
-
Выбор: Выбирайте NI 4139 для задач, требующих синхронного анализа нескольких связанных сигналов (автотестирование, аэрокосмические испытания) или измерения слабых сигналов с высоким разрешением. Оптимально для лабораторий и производственных линий с высокими требованиями к точности.
-
Установка:
- Монтируйте в шкафу PXI с установленным охлаждением — при максимальной нагрузке (все каналы на 256 кГц) модуль выделяет до 15 Вт тепла.
- Используйте щитки для кабелей (BNC или D-Sub) с экранированием — предотвращает попадание электромагнитных помех в слабые сигналы.
-
Обслуживание:
- Проводите калибровку раз в 12 месяцев с помощью эталонного генератора сигналов NI Calibration Standard — сохраняет точность измерений на уровне 3.5 мкВ.
- Очищайте контакты背板 раз в 6 месяцев с сухим компрессионным воздухом — пыль может привести к нестабильной работе интерфейса PXI Express.
- Обновляйте драйверы через NI Package Manager — новые версии включают улучшенные алгоритмы фильтрации шума.
-
Безопасность:
- Ограничивайте входные сигналы максимальным диапазоном (например, не подключайте сигналы выше ±10 В при выборе диапазона ±10 В) — предотвращает повреждение ацп от перегрузки.
- Используйте защитные резисторы при подключении внешних датчиков — защита от статики и коротких замыканий.
NI 4139 — это передовой модуль для синхронного сбора данных, сочетающий инновации NI с высокой точностью и многофункциональностью, что делает его незаменимым для самых требовательных задач исследования и тестирования.
4139
