用于PXI Express的光纤传感器解调模块

美国国家仪器有限公司（NaTIonal Instruments，简称NI）近日发布了NI PXIe-4844 光纤传感器解调模块，该模块是用于光纤光栅（FBG）传感器的双槽3U PXI Express模块。FBG传感器通过反射与物理现象（如张力、温度）的变化相应的波长范围内的光进行操作。与传统电子传感器不同，FBG传感器是绝缘不导电的，并不受电磁干扰的影响。因此，FBG传感器在噪声、腐蚀或极端天气的环境下是非常安全可靠的替代传感器。该传感器的传输媒介不是铜线，而是标准光纤，这样就可以在长达一万米的远距离下进行测量。工程师和科学家将FBG传感器用于最常见的张力、温度和压力测量，几种传感器可以在单条光纤上实现菊花链式连接，从而显著降低测量系统的大小、重量和复杂性。

NI PXIe-4844光纤传感器解调模块是用于PXI Express的NI SC Express系列传感器测量模块的最新产品。该模块具有四个光学通道，以10 Hz的频率进行同步扫描。每个通道的波长范围为80 nm （1510 到1590 nm），可扫描20或更多FBG传感器（也就是根据传感器的范围，每个模块可扫描多于80 个FBG传感器）。在高通道数应用中，通过将一个或多个光学通道连接到一个外部光学复用器，或在一个PXI机箱中增加更多NI PXIe-4844模块，工程师和科学家可以进一步扩展每个模块可扫描的FBG传感器数量的最大值。

除了多通道，NI PXIe-4844还有一个光学核心，结合了大功率、低噪声扫描面波长激光与Micron Optics的法布里-珀罗可调滤光器。该模块提供了波长精确性、可重复性以及1 pm的稳定性，相当于FBG张力传感器的精度达到约1.2微张力，温度传感器的精度达到约0.1摄氏度。与大多仪器不同，光纤解调模块并不要求定期的外部校准。这是因为NI PXI-4844的每一扫描是根据一个板载、可追踪的NIST波长作为参考进行校准的。

工程师和科学家可以利用简单易用的配置和驱动软件——NI-OSI Explore，为NI PXIe-4844设计程序，缩短设定和配置时间。软件包括自动的传感器检测和简化的传感器配置，以及带有简单易用的LabVIEW API的NI-OSI一系列函数库用于物理单元的测量。使用NI LabVIEW软件，工程师和科学家可以查看、记录和分析传感器数据。利用直观的图形化图标和线条来表示流程图，LabVIEW中的应用可轻松集成与其他传感器类型、仪器或控制系统的同步。LabVIEW还提供与数千种硬件设备的集成，提供数百种内置库函数用于高级分析与数据可视化。

工业标准的PXI测量和自动化平台提供了业界最高性能的定时和同步功能，以及高吞吐量的PCI Express总线。NI PXIe-4844可以与其他PXI模块，包括SC Express，集成到同一个机箱，用于传统电类传感器的数据采集和控制。利用PXI平台，工程师和科学家可以通过将光学和电子测量集成到同一PXI机箱，简化复杂的远程测量系统。

可以利用NI PXIe-4844的应用包括电子土木工程（civionics，组合词，指的土木工程与电子工程的结合）应用，远距离分布式测量，如桥梁、大坝、隧道和其他土木结构；能源应用，监测风力涡轮叶片、管道、核反应堆、海上平台和发电机组；交通应用，测试和监控船舶、火车和飞机器件。