Описание
Введение: продукт NI PXI-4351
Основным объектом рассмотрения является модуль аналоговых входов для системы PXI NI PXI-4351 (ссылка на продукт: [вставьте ссылку здесь]), разработанный брендом National Instruments (NI) — лидером в решениях для точных измерений и автоматизации лабораторных/промышленных процессов. Этот модуль относится к серии NI PXI, предназначенный для высокоточной регистрации аналоговых сигналов (например, напряжения, ток) от сенсоров и тестового оборудования, обеспечивая соответствие требованиям научных исследований и промышленного контроля качества.
Описание продукта NI PXI-4351
Продукт NI PXI-4351 представляет собой высокопроизводительный модуль аналоговых входов на платформе PXI, оптимизированный для измерений с высокой разрядностью и низким уровнем шума. Модуль NI PXI-4351 поддерживает до 8 дифференциальных аналоговых входов с возможностью измерения напряжения (±10 В, ±5 В) и тока (±20 мА), а также включает встроенный сигнальный генератор для самокалибровки. Благодаря 24-битной ЦАП, низкой температурной дрейфу и совместимости с программным обеспечением NI LabVIEW NI PXI-4351 широко используется в научных лабораториях, промышленных линиях тестирования, электронике и фармацевтике — там, где требуется микровольтная точность измерений (например, анализ слабых сигналов от сенсоров, тестирование электроники низкого энергопотребления).
Технические параметры NI PXI-4351
- Тип каналов: 8 дифференциальных аналоговых входов;
- Поддерживаемые измерения:
- Напряжение: ±10 В, ±5 В, ±2.5 В, ±1 В, ±0.5 В (диапазоны настраиваемые);
- Ток: ±20 мА (через встроенные резисторы шунта);
- Характеристики точности:
- Разрядность ЦАП: 24 бита;
- Низший уровень измерения: До 1.22 мкВ (при диапазоне ±0.5 В);
- Температурная дрейф: ≤ 1 мкВ/°C (для напряжения), ≤ 0.01 мА/°C (для тока);
- Зашумленность: ≤ 0.5 мкВ (эффективное значение);
- Скорость измерения: До 10 кГц (пакетное считывание), до 1 кГц (одноканальное считывание);
- Коммуникация: Подключается к шасси PXI через шину PXI Express (скорость передачи до 8 Гбит/с);
- Рабочая температура: От 0 °C до +55 °C (подходит для лабораторных условий);
- Питание: Получает питание от шасси PXI (5 В DC, 12 В DC);
- Класс защиты: IP20 (для монтажа в шасси PXI);
- Совместимость: Подходит для шасси PXI любого производителя, совместим с ПО NI LabVIEW, NI Measurement Studio и Python (через драйвер NI-DAQmx).
Преимущества и особенности NI PXI-4351
- Высокая точность и низкая зашумленность: 24-битная ЦАП и уровень шума ≤0.5 мкВ позволяют NI PXI-4351 регистрировать слабые аналоговые сигналы — например, измерять напряжение на сенсорах температуры Pt1000 с ошибкой ≤0.01 °C, что критично для научных экспериментов и точного контроля качества.
- Гибкие диапазоны измерения: Настраиваемые диапазоны напряжения (от ±0.5 В до ±10 В) и поддержка тока ±20 мА делают NI PXI-4351 универсальным — можно измерять сигналы от разных типов сенсоров (например, аналоговые датчики давления, термопары, фотодиоды) без дополнительных преобразователей.
- Интеграция с NI экосистемой: Совместимость с NI LabVIEW и драйвером NI-DAQmx упрощает разработку приложений для обработки данных — пользователи могут быстро создать дашборды для реального мониторинга, автоматизировать измерения и логировать результаты в формате Excel или CSV.
- Быстрая передача данных: Подключение через PXI Express обеспечивает скорость передачи до 8 Гбит/с, что позволяет считывать и обрабатывать большие объемы данных в реальном времени — например, записывать сигналы от 8 сенсоров одновременно с частотой 10 кГц для анализа динамических процессов.
Примеры применения NI PXI-4351
- Научные лаборатории: В физических исследованиях полупроводников — NI PXI-4351 измеряет слабые напряжения (до 10 мкВ) на образцах полупроводников при изменении температуры. Данные передаются в LabVIEW, где анализируется зависимость сопротивления от температуры, позволяя определить критические точки фазовых переходов.
- Электронная промышленность: В линиях тестирования микросхем низкого энергопотребления — модуль NI PXI-4351 измеряет ток потребления микросхем (до 1 мА) в режиме ожидания. При превышении допустимого уровня тока система автоматически отмечает микросхему как бракованную, обеспечивая контроль качества выпуска.
- Фармацевтика: В лабораториях разработки лекарств — NI PXI-4351 регистрирует сигналы от спектрофотометров (аналоговые напряжения, пропорциональные концентрации лекарственного вещества). Данные логируются в реальном времени через LabVIEW, обеспечивая соответствие стандартам GMP и точность дозировки.
Сравнение с конкурентами
| Параметр | NI PXI-4351 | Конкурентный модуль (например, Keysight 34972A) |
|---|---|---|
| Разрядность ЦАП | 24 бита | 20 бита |
| Низший уровень измерения | 1.22 мкВ | 12.2 мкВ |
| Скорость измерения | До 10 кГц | До 5 кГц |
| Коммуникация | PXI Express (8 Гбит/с) | USB 2.0 (480 Мбит/с) |
| Совместимость с ПО | LabVIEW, Python, C++ | Только Keysight BenchVue |
Модуль NI PXI-4351 превосходит конкурента по разрядности, точности, скорости измерения и гибкости интеграции с программным обеспечением, что делает его предпочтительным выбором для задач, требующих высокоточных аналоговых измерений.
Советы по выбору и предостережения
- Выбор диапазона измерения: При использовании NI PXI-4351 выбирайте наименьший возможный диапазон, соответствующий уровню сигнала — например, для измерения тока 5 мА используйте диапазон ±10 мА (а не ±20 мА), чтобы увеличить разрешающую способность и точность.
- Калибровка: Проводите квартальную самокалибровку через NI-DAQmx — это компенсирует влияние температурных дрейфов и поддерживает точность NI PXI-4351 в течение всего срока эксплуатации.
- Шильдирование кабелей: При измерении слабых сигналов (≤10 мкВ) используйте экранированные кабели для подключения сенсоров — это предотвращает попадание электромагнитных помех и сохраняет целостность данных (ссылка на продукт: [вставьте ссылку здесь]).
PXI-4351
