用于PXI Express的光纖傳感器解調(diào)模塊

美國(guó)國(guó)家儀器有限公司（NaTIonal Instruments，簡(jiǎn)稱NI）近日發(fā)布了NI PXIe-4844 光纖傳感器解調(diào)模塊，該模塊是用于光纖光柵（FBG）傳感器的雙槽3U PXI Express模塊。FBG傳感器通過(guò)反射與物理現(xiàn)象（如張力、溫度）的變化相應(yīng)的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光進(jìn)行操作。與傳統(tǒng)電子傳感器不同，F(xiàn)BG傳感器是絕緣不導(dǎo)電的，并不受電磁干擾的影響。因此，F(xiàn)BG傳感器在噪聲、腐蝕或極端天氣的環(huán)境下是非常安全可靠的替代傳感器。該傳感器的傳輸媒介不是銅線，而是標(biāo)準(zhǔn)光纖，這樣就可以在長(zhǎng)達(dá)一萬(wàn)米的遠(yuǎn)距離下進(jìn)行測(cè)量。工程師和科學(xué)家將FBG傳感器用于最常見(jiàn)的張力、溫度和壓力測(cè)量，幾種傳感器可以在單條光纖上實(shí)現(xiàn)菊花鏈?zhǔn)竭B接，從而顯著降低測(cè)量系統(tǒng)的大小、重量和復(fù)雜性。

NI PXIe-4844光纖傳感器解調(diào)模塊是用于PXI Express的NI SC Express系列傳感器測(cè)量模塊的最新產(chǎn)品。該模塊具有四個(gè)光學(xué)通道，以10 Hz的頻率進(jìn)行同步掃描。每個(gè)通道的波長(zhǎng)范圍為80 nm （1510 到1590 nm），可掃描20或更多FBG傳感器（也就是根據(jù)傳感器的范圍，每個(gè)模塊可掃描多于80 個(gè)FBG傳感器）。在高通道數(shù)應(yīng)用中，通過(guò)將一個(gè)或多個(gè)光學(xué)通道連接到一個(gè)外部光學(xué)復(fù)用器，或在一個(gè)PXI機(jī)箱中增加更多NI PXIe-4844模塊，工程師和科學(xué)家可以進(jìn)一步擴(kuò)展每個(gè)模塊可掃描的FBG傳感器數(shù)量的最大值。

除了多通道，NI PXIe-4844還有一個(gè)光學(xué)核心，結(jié)合了大功率、低噪聲掃描面波長(zhǎng)激光與Micron Optics的法布里-珀羅可調(diào)濾光器。該模塊提供了波長(zhǎng)精確性、可重復(fù)性以及1 pm的穩(wěn)定性，相當(dāng)于FBG張力傳感器的精度達(dá)到約1.2微張力，溫度傳感器的精度達(dá)到約0.1攝氏度。與大多儀器不同，光纖解調(diào)模塊并不要求定期的外部校準(zhǔn)。這是因?yàn)镹I PXI-4844的每一掃描是根據(jù)一個(gè)板載、可追蹤的NIST波長(zhǎng)作為參考進(jìn)行校準(zhǔn)的。

工程師和科學(xué)家可以利用簡(jiǎn)單易用的配置和驅(qū)動(dòng)軟件——NI-OSI Explore，為NI PXIe-4844設(shè)計(jì)程序，縮短設(shè)定和配置時(shí)間。軟件包括自動(dòng)的傳感器檢測(cè)和簡(jiǎn)化的傳感器配置，以及帶有簡(jiǎn)單易用的LabVIEW API的NI-OSI一系列函數(shù)庫(kù)用于物理單元的測(cè)量。使用NI LabVIEW軟件，工程師和科學(xué)家可以查看、記錄和分析傳感器數(shù)據(jù)。利用直觀的圖形化圖標(biāo)和線條來(lái)表示流程圖，LabVIEW中的應(yīng)用可輕松集成與其他傳感器類型、儀器或控制系統(tǒng)的同步。LabVIEW還提供與數(shù)千種硬件設(shè)備的集成，提供數(shù)百種內(nèi)置庫(kù)函數(shù)用于高級(jí)分析與數(shù)據(jù)可視化。

工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的PXI測(cè)量和自動(dòng)化平臺(tái)提供了業(yè)界最高性能的定時(shí)和同步功能，以及高吞吐量的PCI Express總線。NI PXIe-4844可以與其他PXI模塊，包括SC Express，集成到同一個(gè)機(jī)箱，用于傳統(tǒng)電類傳感器的數(shù)據(jù)采集和控制。利用PXI平臺(tái)，工程師和科學(xué)家可以通過(guò)將光學(xué)和電子測(cè)量集成到同一PXI機(jī)箱，簡(jiǎn)化復(fù)雜的遠(yuǎn)程測(cè)量系統(tǒng)。

可以利用NI PXIe-4844的應(yīng)用包括電子土木工程（civionics，組合詞，指的土木工程與電子工程的結(jié)合）應(yīng)用，遠(yuǎn)距離分布式測(cè)量，如橋梁、大壩、隧道和其他土木結(jié)構(gòu)；能源應(yīng)用，監(jiān)測(cè)風(fēng)力渦輪葉片、管道、核反應(yīng)堆、海上平臺(tái)和發(fā)電機(jī)組；交通應(yīng)用，測(cè)試和監(jiān)控船舶、火車和飛機(jī)器件。