NXI-6100-32/12
NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡是NXI模块化测试系统中的核心采集组件，专为多通道动态信号同步捕获场景设计，凭借32路并行采集通道与高速采样能力适配工业测控、科研实验等领域需求。相较于传统采集设备，NXI-6100-32/12以多ADC并行架构与精准同步机制为核心，在通道密度与采集速率的平衡上形成技术特色。该设备严格遵循NXI3.0总线规范，可无缝集成于自动化测试平台，覆盖振动监测、电力谐波分析等多类动态信号采集场景。本文结合IEEE1451传感器标......
产品描述
NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡是NXI模块化测试系统中的核心采集组件，专为多通道动态信号同步捕获场景设计，凭借32路并行采集通道与高速采样能力适配工业测控、科研实验等领域需求。相较于传统采集设备，NXI-6100-32/12以多ADC并行架构与精准同步机制为核心，在通道密度与采集速率的平衡上形成技术特色。该设备严格遵循NXI3.0总线规范，可无缝集成于自动化测试平台，覆盖振动监测、电力谐波分析等多类动态信号采集场景。本文结合IEEE1451传感器标准与NXI模块化设计规范，从核心参数、测试原理、技术特性及应用场景四个维度，解析NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡的技术内核与实用价值。NGI恩智NXI-6100-32/12是一款高性能的模块化数据采集卡，专为工业自动化测试和多通道信号采集设计。以下是其主要特点和参数：
（一）多通道信号调理模块
信号调理是NXI-6100-32/12保障采集质量的前置环节，采用“可编程增益放大+抗混叠滤波”集成设计。NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡的每4路通道共享一组调理单元，通过PGA（可编程增益放大器）实现1~100倍增益可调，可将微弱信号放大至ADC最佳输入区间（0.5~4.5V），放大器等效输入噪声≤50nV/√Hz，确保弱信号采集的信噪比。针对不同采样速率，调理模块内置8阶椭圆低通滤波器，截止频率可在10Hz~1MHz范围内程控调节，当NXI-6100-32/12工作于100kS/s同步采样模式时，滤波器自动将截止频率设置为40kHz，有效抑制高于奈奎斯特频率的噪声信号，避免混叠失真。
（二）高精度同步采集模块
同步采集是NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡的核心技术优势，采用“主时钟+分布式触发”架构。NXI-6100-32/12内置100MHz高精度晶振（频率稳定度≤5ppm），为32路通道的ADC芯片提供统一采样时钟，通过时钟分配芯片实现信号延迟≤5ns的均匀分发，确保通道间同步误差控制在10ns以内。采集单元采用8片4通道12位ADC芯片（如ADIAD7940）并行工作，每片ADC负责4路通道的信号量化，转换速率可达2MS/s，通过时分复用技术实现32路通道的同步采集。当需要扩展通道时，NXI-6100-32/12可通过NXI触发总线接收外部同步信号，实现最多4张采集卡的级联，总通道数扩展至128路，级联同步误差≤20ns。
NGI恩智NXI-6100-32/12 高速数据采集卡
（三）数据缓存与处理模块
为解决高速采集与总线传输的速率匹配问题，NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡内置128MBDDR3缓存芯片，可临时存储连续采集的数据，避免总线拥塞导致的数据丢失。数据处理单元采用ARMCortex-A9双核处理器，主频达800MHz，可对采集数据进行实时预处理，包括Offset校准、线性误差修正与数字滤波。其中，Offset校准通过内置基准电压源定期对ADC零点进行校准，修正温漂导致的零点偏移；数字滤波支持滑动平均与FIR滤波两种模式，用户可通过软件配置滤波参数，进一步提升数据质量。NXI-6100-32/12的缓存采用循环存储机制，当缓存使用率超过80%时，自动启动数据传输优先级提升，确保采集过程不中断。
（四）高速数据传输模块
数据传输环节依托NXI总线实现高速稳定交互，NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡遵循NXI3.0规范，采用PCIExpress2.0x4接口作为底层传输链路，峰值带宽达1GB/s，可满足32路通道100kS/s采样时的数据传输需求（每路通道12位数据，每秒数据量约4.8MB，32路总计153.6MB）。传输过程采用DMA（直接内存访问）模式，无需CPU干预即可实现采集卡缓存与上位机内存的数据传输，降低系统延迟。NXI-6100-32/12支持SCPI指令集与IVI-COM驱动，可通过LabVIEW、C#等软件实现数据实时读取与显示，传输延迟≤50μs，满足动态信号实时监测的需求。
NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡从硬件到软件构建了多维度抗干扰体系。硬件层面，模拟输入通道采用屏蔽层与接地层分离设计，通道间隔离电阻≥100MΩ，可抑制共模干扰；电源模块采用EMC滤波电路与隔离DC-DC转换器，输入电源噪声抑制比≥60dB，通过EN55022ClassA电磁兼容认证。软件层面，采用数字信号去噪算法，对采集数据中的尖峰噪声进行识别与剔除，同时支持多周期平均采样，通过多次采样取平均值降低随机噪声影响。在某工业振动测试现场，NXI-6100-32/12在电机运行环境下（电磁干扰强度8V/m），采集的振动信号信噪比达58dB，较传统采集卡提升15dB，有效保障了信号完整性。
（二）灵活的同步与触发机制
NXI-6100-32/12的同步与触发设计适配复杂采集场景，支持多种同步模式与触发条件。同步模式包括本地同步（单卡内32路通道同步）、外部同步（多卡级联同步）与系统同步（与NXI机箱内其他模块同步），其中系统同步通过NXI背板的10MHz参考时钟实现，确保采集卡与电源、负载等模块的时序一致性。触发功能支持软件触发（通过指令启动）、外部数字触发（接收TTL电平信号）与模拟阈值触发（当某通道信号超过设定阈值时启动），触发延迟≤1μs。在瞬态信号采集场景中，用户可设置预触发模式，采集触发前10ms至触发后100ms的数据，完整捕获信号的前后变化过程，这一特性使NXI-6100-32/12在冲击测试中具备显著优势。
（三）高度适配的系统集成能力
NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡深度融入NXI模块化生态，可与多种功能模块协同工作。该采集卡采用3UNXI标准封装，可安装于19英寸NXI机箱，单机箱最多容纳16张采集卡，实现512路通道的密集部署。NXI-6100-32/12支持与NXI-6701-4电流测量卡、NXI-3031电源模块等设备的联动，通过NXI总线实现数据共享与时序协同。驱动软件兼容Windows与Linux操作系统，提供LabVIEWVI库、PythonSDK等开发工具，用户可快速搭建自定义采集系统。在某多传感器阵列测试平台中，4张NXI-6100-32/12与8张NXI-6701-4集成，实现128路振动信号与32路电流信号的同步采集，数据同步误差≤30ns，满足复杂系统的综合测试需求。
在旋转机械振动监测中，NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡用于同步采集轴承、齿轮等关键部件的振动信号。将32路加速度传感器分别安装于设备不同测点，NXI-6100-32/12设置为±5V量程、100kS/s同步采样速率，通过振动信号的频谱分析识别设备故障特征。某风机厂应用数据显示，NXI-6100-32/12可精准捕捉轴承外圈故障产生的100~500Hz特征频率，故障识别准确率达92%，较传统单通道采集设备提升20%，且32路同步采集能力减少了设备部署数量，降低了测试成本。
（二）电力系统谐波分析
在电力质量监测场景中，NXI-6100-32/12用于采集电网及用电设备的电压、电流信号，分析谐波含量与功率因数。采用16路差分通道接入电压互感器与电流互感器输出信号，设置±10V量程、50kS/s采样速率，通过FFT算法计算2~50次谐波分量。某变电站测试中，NXI-6100-32/12连续采集72小时数据，成功捕获变频器启动时产生的11次、13次特征谐波，谐波测量误差≤0.5%，符合GB/T14549-1993电力系统谐波标准要求，其高速采样能力确保了谐波信号的完整捕获。
（三）多通道传感器阵列测试
在科研领域的多传感器阵列测试中，NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡用于同步捕获分布式传感器的输出信号。例如在结构应力测试中，32路应变片传感器粘贴于试件表面，NXI-6100-32/12以200kS/s单通道速率采集应变信号，通过通道同步特性分析不同位置的应力传播规律。某高校实验室反馈，NXI-6100-32/12的10ns通道同步误差可忽略不计，确保了应力波传播时间测量的准确性，测量误差≤1μs，为结构力学分析提供了可靠的数据支撑。
NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡以多通道同步采集为核心，通过信号调理优化、精准时序控制与高速数据传输技术，构建了适配动态信号采集的模块化解决方案。NXI-6100-32/12的32路并行通道与2MS/s单通道采样速率，平衡了通道密度与采集速度；10ns同步误差与1GB/s传输带宽，满足了高精度、实时性采集需求。从工业设备监测到科研实验测试，NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡凭借灵活的集成能力与稳定的采集性能，适配多类复杂场景。对于需要大规模信号同步捕获的用户而言，NXI-6100-32/12凭借扎实的硬件设计与完善的软件支持，成为NXI模块化测试系统中的关键采集组件，为各类动态信号测试任务提供可靠支撑。
核心参数与功能：
通道配置：提供32通道模拟量输入（可配置为16通道差分输入）和2通道模拟量输出
分辨率与采样率：12位分辨率，支持1.25 MS/s的输入总采样率和1 MS/s的输出采样率
缓冲与输出：板载FIFO缓冲器，支持自定义波形输出，采集存储深度达16MB
输入范围：支持±10V、±5V、±1V和±200mV多种量程
应用场景：适用于电子产品检测、工业控制、实验教研等多领域电压信号采集与数据处理
模块化设计优势：
该卡属于NGI恩智NXI模块化仪器系列，采用以太网技术，遵循IEEE 802.3、TCP/IP等标准，支持高集成度和高速同步触发，可灵活集成于测控系统中
NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡核心参数表
| 参数类别 | 具体指标 | 技术意义 |
| 采集通道数 | 32路单端/16路差分模拟输入 | 支持多测点信号并行同步采集 |
| 分辨率 | 12位（有效分辨率11.5位） | 平衡采样速率与信号量化精度 |
| 单通道采样速率 | 2MS/s（单通道），100kS/s（32通道同步） | 适配静态与动态信号采集需求 |
| 模拟输入量程 | ±1V/±2.5V/±5V/±10V（程控可调） | 适配不同幅值信号的采集需求 |
| 采样精度 | ±0.1%FSR（典型值，±5V量程） | 保障信号幅值测量的准确性 |
| 通道同步误差 | ≤10ns | 确保多通道信号的时间一致性 |
| 输入阻抗 | 100kΩ（单端），200kΩ（差分） | 降低对被测信号源的负载影响 |
| 数据传输接口 | 标准NXI总线（峰值带宽1GB/s） | 实现高速采集数据的实时传输 |
| 触发方式 | 软件/外部数字/模拟阈值触发 | 适配不同场景下的采集启动需求 |
| 工作温湿度 | 0℃~60℃，20%~85%RH（无凝露） | 适配实验室与工业现场环境 |
NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡测试原理深度解析
NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡基于“信号调理-同步采样-数据转换-高速传输”的核心逻辑，通过多模块协同设计实现32路信号的精准同步采集，具体流程分为四个关键环节：（一）多通道信号调理模块
信号调理是NXI-6100-32/12保障采集质量的前置环节，采用“可编程增益放大+抗混叠滤波”集成设计。NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡的每4路通道共享一组调理单元，通过PGA（可编程增益放大器）实现1~100倍增益可调，可将微弱信号放大至ADC最佳输入区间（0.5~4.5V），放大器等效输入噪声≤50nV/√Hz，确保弱信号采集的信噪比。针对不同采样速率，调理模块内置8阶椭圆低通滤波器，截止频率可在10Hz~1MHz范围内程控调节，当NXI-6100-32/12工作于100kS/s同步采样模式时，滤波器自动将截止频率设置为40kHz，有效抑制高于奈奎斯特频率的噪声信号，避免混叠失真。
（二）高精度同步采集模块
同步采集是NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡的核心技术优势，采用“主时钟+分布式触发”架构。NXI-6100-32/12内置100MHz高精度晶振（频率稳定度≤5ppm），为32路通道的ADC芯片提供统一采样时钟，通过时钟分配芯片实现信号延迟≤5ns的均匀分发，确保通道间同步误差控制在10ns以内。采集单元采用8片4通道12位ADC芯片（如ADIAD7940）并行工作，每片ADC负责4路通道的信号量化，转换速率可达2MS/s，通过时分复用技术实现32路通道的同步采集。当需要扩展通道时，NXI-6100-32/12可通过NXI触发总线接收外部同步信号，实现最多4张采集卡的级联，总通道数扩展至128路，级联同步误差≤20ns。
NGI恩智NXI-6100-32/12 高速数据采集卡
为解决高速采集与总线传输的速率匹配问题，NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡内置128MBDDR3缓存芯片，可临时存储连续采集的数据，避免总线拥塞导致的数据丢失。数据处理单元采用ARMCortex-A9双核处理器，主频达800MHz，可对采集数据进行实时预处理，包括Offset校准、线性误差修正与数字滤波。其中，Offset校准通过内置基准电压源定期对ADC零点进行校准，修正温漂导致的零点偏移；数字滤波支持滑动平均与FIR滤波两种模式，用户可通过软件配置滤波参数，进一步提升数据质量。NXI-6100-32/12的缓存采用循环存储机制，当缓存使用率超过80%时，自动启动数据传输优先级提升，确保采集过程不中断。
（四）高速数据传输模块
数据传输环节依托NXI总线实现高速稳定交互，NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡遵循NXI3.0规范，采用PCIExpress2.0x4接口作为底层传输链路，峰值带宽达1GB/s，可满足32路通道100kS/s采样时的数据传输需求（每路通道12位数据，每秒数据量约4.8MB，32路总计153.6MB）。传输过程采用DMA（直接内存访问）模式，无需CPU干预即可实现采集卡缓存与上位机内存的数据传输，降低系统延迟。NXI-6100-32/12支持SCPI指令集与IVI-COM驱动，可通过LabVIEW、C#等软件实现数据实时读取与显示，传输延迟≤50μs，满足动态信号实时监测的需求。
NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡核心技术特性解析
（一）全链路抗干扰设计体系NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡从硬件到软件构建了多维度抗干扰体系。硬件层面，模拟输入通道采用屏蔽层与接地层分离设计，通道间隔离电阻≥100MΩ，可抑制共模干扰；电源模块采用EMC滤波电路与隔离DC-DC转换器，输入电源噪声抑制比≥60dB，通过EN55022ClassA电磁兼容认证。软件层面，采用数字信号去噪算法，对采集数据中的尖峰噪声进行识别与剔除，同时支持多周期平均采样，通过多次采样取平均值降低随机噪声影响。在某工业振动测试现场，NXI-6100-32/12在电机运行环境下（电磁干扰强度8V/m），采集的振动信号信噪比达58dB，较传统采集卡提升15dB，有效保障了信号完整性。
（二）灵活的同步与触发机制
NXI-6100-32/12的同步与触发设计适配复杂采集场景，支持多种同步模式与触发条件。同步模式包括本地同步（单卡内32路通道同步）、外部同步（多卡级联同步）与系统同步（与NXI机箱内其他模块同步），其中系统同步通过NXI背板的10MHz参考时钟实现，确保采集卡与电源、负载等模块的时序一致性。触发功能支持软件触发（通过指令启动）、外部数字触发（接收TTL电平信号）与模拟阈值触发（当某通道信号超过设定阈值时启动），触发延迟≤1μs。在瞬态信号采集场景中，用户可设置预触发模式，采集触发前10ms至触发后100ms的数据，完整捕获信号的前后变化过程，这一特性使NXI-6100-32/12在冲击测试中具备显著优势。
（三）高度适配的系统集成能力
NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡深度融入NXI模块化生态，可与多种功能模块协同工作。该采集卡采用3UNXI标准封装，可安装于19英寸NXI机箱，单机箱最多容纳16张采集卡，实现512路通道的密集部署。NXI-6100-32/12支持与NXI-6701-4电流测量卡、NXI-3031电源模块等设备的联动，通过NXI总线实现数据共享与时序协同。驱动软件兼容Windows与Linux操作系统，提供LabVIEWVI库、PythonSDK等开发工具，用户可快速搭建自定义采集系统。在某多传感器阵列测试平台中，4张NXI-6100-32/12与8张NXI-6701-4集成，实现128路振动信号与32路电流信号的同步采集，数据同步误差≤30ns，满足复杂系统的综合测试需求。
NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡典型应用场景分析
（一）工业设备振动状态监测在旋转机械振动监测中，NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡用于同步采集轴承、齿轮等关键部件的振动信号。将32路加速度传感器分别安装于设备不同测点，NXI-6100-32/12设置为±5V量程、100kS/s同步采样速率，通过振动信号的频谱分析识别设备故障特征。某风机厂应用数据显示，NXI-6100-32/12可精准捕捉轴承外圈故障产生的100~500Hz特征频率，故障识别准确率达92%，较传统单通道采集设备提升20%，且32路同步采集能力减少了设备部署数量，降低了测试成本。
（二）电力系统谐波分析
在电力质量监测场景中，NXI-6100-32/12用于采集电网及用电设备的电压、电流信号，分析谐波含量与功率因数。采用16路差分通道接入电压互感器与电流互感器输出信号，设置±10V量程、50kS/s采样速率，通过FFT算法计算2~50次谐波分量。某变电站测试中，NXI-6100-32/12连续采集72小时数据，成功捕获变频器启动时产生的11次、13次特征谐波，谐波测量误差≤0.5%，符合GB/T14549-1993电力系统谐波标准要求，其高速采样能力确保了谐波信号的完整捕获。
（三）多通道传感器阵列测试
在科研领域的多传感器阵列测试中，NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡用于同步捕获分布式传感器的输出信号。例如在结构应力测试中，32路应变片传感器粘贴于试件表面，NXI-6100-32/12以200kS/s单通道速率采集应变信号，通过通道同步特性分析不同位置的应力传播规律。某高校实验室反馈，NXI-6100-32/12的10ns通道同步误差可忽略不计，确保了应力波传播时间测量的准确性，测量误差≤1μs，为结构力学分析提供了可靠的数据支撑。
NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡以多通道同步采集为核心，通过信号调理优化、精准时序控制与高速数据传输技术，构建了适配动态信号采集的模块化解决方案。NXI-6100-32/12的32路并行通道与2MS/s单通道采样速率，平衡了通道密度与采集速度；10ns同步误差与1GB/s传输带宽，满足了高精度、实时性采集需求。从工业设备监测到科研实验测试，NGI恩智NXI-6100-32/12高速数据采集卡凭借灵活的集成能力与稳定的采集性能，适配多类复杂场景。对于需要大规模信号同步捕获的用户而言，NXI-6100-32/12凭借扎实的硬件设计与完善的软件支持，成为NXI模块化测试系统中的关键采集组件，为各类动态信号测试任务提供可靠支撑。
