NI SC Express系列產(chǎn)品引進(jìn)新的傳感器測量技術(shù)

　　傳統(tǒng)的傳感器測量系統(tǒng)通常是預(yù)定義且不靈活的。隨著應(yīng)用需求不斷變化，傳統(tǒng)的傳感器測量系統(tǒng)對通道數(shù)的擴(kuò)展和最新計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用的限制性愈加突出。NI SC Express系列產(chǎn)品引進(jìn)了新的傳感器測量技術(shù)，為基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的PXI平臺可擴(kuò)展傳感器測量系統(tǒng)提供了簡化的可調(diào)整體系架構(gòu)。除了降低復(fù)雜性之外，NI SC Express系列產(chǎn)品還有三個優(yōu)點(diǎn)：更高的測量精度、更靈活的同步和更高的數(shù)據(jù)吞吐量。

　　1、內(nèi)置信號調(diào)理，提高測量精度

　　許多傳感器在將輸出精確數(shù)字化之前需要對其進(jìn)行信號調(diào)理，如放大、激勵、隔離和濾波等。通常，我們通過連接到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的獨(dú)立前端系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信號調(diào)理，將調(diào)理后的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。而如今，全新技術(shù)和微型化能夠幫助公司將信號調(diào)理和模數(shù)轉(zhuǎn)換器集成到同一設(shè)備中，由于沒有了可能引起出錯的電纜和接頭，測量精度得到進(jìn)一步提高。同時(shí)，內(nèi)置信號調(diào)理還減少了測量系統(tǒng)中的組件數(shù)量，從而簡化了安裝、維護(hù)和校準(zhǔn)，并降低了高通道數(shù)測量系統(tǒng)的尺寸和成本。

　　SC Express模塊帶有內(nèi)置信號調(diào)理，為PXI平臺提供高精度傳感器測量。目前有超過70家的PXI廠商提供1500多種模塊，利用這些模塊，PXI平臺幫助您開發(fā)高度靈活的單一測量系統(tǒng)，滿足大部分測量應(yīng)用的不同需求，同時(shí)避免了使用專用外形尺寸或?qū)Ｓ脭?shù)據(jù)總線的風(fēng)險(xiǎn)。

　　例如，在高級熱處理室使用可擴(kuò)展高精度測量將得益于全新SC Express技術(shù)。熱處理室內(nèi)的儀器必須以很高的精度測量數(shù)百個熱電偶，以便精確測量并控制熱處理室的溫度分步。使用NI PXIe-4353 SC Express模塊，您只需要單個PXI機(jī)箱就能測量544個熱電偶通道。

　　2、靈活、高性能的同步

　　為了有效使用和分析數(shù)據(jù)，您必須知道數(shù)據(jù)的時(shí)間相關(guān)性。在采集來自不同傳感器類型的多個設(shè)備的通道信號，或者當(dāng)傳感器空間分步較廣時(shí)，相關(guān)同步數(shù)據(jù)的復(fù)雜度大大提高。同步是選擇測量系統(tǒng)需要考慮的最重要的方面。

　　在過去的十多年中，PXI平臺為測量系統(tǒng)提供了世界頂尖的同步性能。PXI Express相比于PXI，能夠?yàn)闇y量I/O設(shè)備提供更高的同步，并保持向下兼容性。PXI Express背板中的100 MHz差分時(shí)鐘確保多個儀器將采樣時(shí)鐘基于相同的參考源。背板觸發(fā)線路確保機(jī)箱中所有設(shè)備按照相同的100 MHz時(shí)鐘邊沿進(jìn)行協(xié)同觸發(fā)。和之前的PXI機(jī)箱一樣，定時(shí)和同步模塊可以在單個PXI Express機(jī)箱中，以更高精度的時(shí)基代替背板時(shí)鐘，該模塊還可以用于同步多個PXI Express機(jī)箱中的測量設(shè)備。如果應(yīng)用需要對分布在長距離的多個機(jī)箱進(jìn)行同步，可以利用GPS或IRIG-B模塊，借助共用時(shí)鐘信號進(jìn)行多機(jī)箱同步。

　　SC Express模塊使用PXI Express總線提供單個機(jī)箱或多個機(jī)箱的設(shè)備之間的緊密同步。例如，NI PXIe-4330橋式傳感器輸入模塊在一個機(jī)箱中的單個模塊或不同模塊之間的通道間偏差小于100 ns。此外，NI在單個機(jī)箱中配置多個SC Express模塊進(jìn)行同步，增強(qiáng)了NI-DAQmx驅(qū)動程序軟件功能。如下圖所示，您可以在NI LabVIEW圖形化編程環(huán)境或基于文本的通用語言(例如.NET)環(huán)境下，使用單個NI-DAQmx多設(shè)備任務(wù)配置并讀取來自系統(tǒng)中多個設(shè)備的數(shù)據(jù)，從而大大簡化所需的代碼。如果您使用這個編程方法，驅(qū)動程序自動配置所有定時(shí)和觸發(fā)線路，并保持原有性能。

　　結(jié)構(gòu)測試應(yīng)用通常需要對應(yīng)變儀和加速度計(jì)的數(shù)據(jù)測量進(jìn)行同步，從而對所測量到的壓力數(shù)據(jù)和有限元分析模型中的數(shù)值進(jìn)行精確比較。