NI 9215 是一款非常通用的 4通道C系列通用模拟输入模块，常用于NI CompactDAQ或CompactRIO系统。这是一份详细的使用指南。

NI 9215 核心特性速览

特性 规格

通道数 4路差分

输入类型 电压、热电偶、RTD、电阻、应变片

分辨率 24位 Δ-Σ ADC

采样率 每通道最高 100 S/s（扫描模式）

ADC类型 同步采样（每通道独立ADC）

连接器 可拆卸螺丝端子

最大电压 ±10 V

激励源 2.5 V 或 0.8 mA （用于RTD/应变片）

硬件设置与接线

1. 系统构成

要使用NI 9215，您需要：

一个NI 9215模块

一个CompactDAQ机箱（如 cDAQ-9174, cDAQ-9178）或 CompactRIO机箱

连接线缆（通常随模块提供）

安装好NI-DAQmx驱动的电脑

2. 通道接线（至关重要！）

NI 9215 采用 差分输入，每个通道有 HI 和 LO 两个端子。

测量类型与接线方法：

a) 电压测量（最常用）

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信号正极 → CHx HI

信号负极 → CHx LO

信号地（可选）→ COM

b) 热电偶测量

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热电偶正极 → CHx HI

热电偶负极 → CHx LO

使用机箱COM作为参考点（或接入冷端补偿传感器）

c) 4线制RTD测量（高精度）

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RTD一侧：Ex+ → IEXC, Ex- → ILO

RTD另一侧：Sense+ → CHx HI, Sense- → CHx LO

d) 2线制电阻测量

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电阻一端 → CHx HI 并连接至 IEXC

电阻另一端 → CHx LO 并连接至 ILO

3. 在NI MAX中识别模块

打开 Measurement & Automation Explorer (MAX)

展开您的CompactDAQ机箱

确认NI 9215模块被正确识别并显示在插槽中

可右键点击模块进行 "自检"，验证通讯和基本功能

软件配置（以LabVIEW为例）

1. 创建DAQmx任务

方法一：使用MAX创建测试任务

在MAX中右键点击模块 → 创建任务

选择测量类型（电压、温度等）

配置通道、采样率等参数

可直接运行测试并查看数据

方法二：在LabVIEW中编程创建

2. LabVIEW程序框图示例

基本电压采集VI：

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[DAQmx Create Virtual Channel]

    → AI Voltage / AI Thermocouple / AI RTD 等

    ↓

[DAQmx Timing]

    → 采样模式（有限/连续）、采样率

    ↓

[DAQmx Start Task]

    ↓

[DAQmx Read]

    → 波形/标量/数组读取

    ↓

[DAQmx Clear Task]

3. 关键配置参数

对于电压测量：

测量类型：电压

终端配置：差分（Differential）

量程：±10V（自动或手动）

单位：伏特

对于热电偶测量：

测量类型：温度

传感器类型：J、K、T、E、N等热电偶

单位：°C 或 °F

冷端补偿：选择补偿源（内部/外部）

对于RTD测量：

测量类型：温度

传感器类型：PT100、PT1000等

接线方式：2线、3线或4线

激励电流：0.8 mA（默认）

不同测量类型的详细配置

1. 通用模拟电压测量

适用：各种电压输出传感器

优点：设置简单，直接读取电压值

注意：确保信号在±10V范围内

2. 热电偶温度测量

优势：宽温度范围，成本低

关键设置：

热电偶类型：必须正确选择（如K型、J型）

冷端补偿：必须配置，否则读数不准

噪声滤波：可启用滤波器消除噪声

3. RTD温度测量（高精度）

优势：高精度、高稳定性

接线方式选择：

4线制：消除引线电阻影响（最精确）

3线制：补偿引线电阻（工业常用）

2线制：简单但精度最低

4. 应变片测量

配置：需要设置桥路类型（1/4桥、半桥、全桥）

激励：使用模块提供的2.5V或0.8mA激励

注意：需要桥路完成和校准

⚡ 最佳实践与技巧

1. 噪声抑制技巧

使用屏蔽电缆：特别是对于热电偶和低电平信号

正确接地：将COM端连接到信号地

远离干扰源：避开电机、变频器等噪声源

使用差分测量：有效抑制共模噪声

2. 采样优化

合理设置采样率：NI 9215最高100S/s，无需设置过高

使用适当的滤波：在软件中应用数字滤波

缓冲区管理：连续采集时设置合适的缓冲区大小

3. 温度测量专项建议

热电偶：定期检查冷端补偿准确性

RTD：优先选择4线制接法以获得最佳精度

热电阻：注意自热效应，特别是小电阻测量时

故障排除

常见问题及解决方案：

问题现象               可能原因                                                   解决方法

读数不准/漂移      接线错误、接地问题、冷端补偿错误           检查接线、确认接地、验证补偿源

无信号/零值         接线断开、通道配置错误、任务未启动        检查物理连接、验证通道配置、确认任务状态

噪声过大             屏蔽不良、附近有干扰源、采样率过高         使用屏蔽线、远离干扰源、调整采样率

模块未识别          机箱电源问题、模块未插紧、驱动问题         检查电源、重新插拔模块、重新安装驱动

诊断步骤：

在MAX中运行自检

使用万用表验证信号源

检查任务配置参数

查看DAQmx错误代码

高级应用

1. 同步采样

NI 9215的每个通道都有独立的ADC，支持真正同步采样

适合需要精确通道间相位关系的应用

2. 多模块同步

在多插槽机箱中，多个9215模块可通过机箱的定时和触发信号实现同步

3. 自定义缩放

在MAX或程序中设置自定义缩放，将原始电压值转换为工程单位（如压力、流量）

如需进一步技术支持，可联系18682985902（同微信）