NI开关的优势

NI为从DC到RF的各种I/O点提供高密度开关。这些开关的应用范围包括通用功能测试，以及半导体参数测试、大功率错误插入和高达40 GHz的雷达测试等特定应用模块。此类开关使用多种继电器类型，例如机电电枢、簧片、固态和场效应晶体管(FET)。

图1.NI提供丰富多样的PXI开关，用于切换高压、大电流和高频信号。

NI开关具有以下优势，可简化您的测试开发过程并降低总体测试成本。

硬件扫描

更大程度地提高吞吐量是自动化测试应用的常见要求。为了提高系统吞吐量，许多NI开关模块支持硬件扫描，这使您可以将开关连接列表下载到开关的板载内存，并使用PXI背板与其他仪器（例如DMM）进行通信。这消除了与基于软件的传统扫描列表相关的软件开销，并提高了扫描列表执行的确定性和速度。

借助硬件定时握手，DMM或RF分析仪等测量设备会在每次测量后发出数字脉冲，从而触发开关来关闭扫描列表中的下一个连接。由于整个测量序列是硬件定时的，且不会产生额外的软件延迟，因此这个过程确保了理想的吞吐量。图2显示的就是这一过程。

图2.开关和DMM握手使您可以创建硬件定时扫描列表。  

得益于这种确定性，其他的软件活动（例如添加额外的数据处理）不会像使用软件扫描时那样影响硬件握手测试的结果。

表1显示了硬件握手对执行时间的改善。这些是使用基于FET的多路复用器和NI PXI DMM进行1,000次开关DMM扫描的基准测试结果。采用硬件握手后，执行时间增加了46%以上。另请注意，虽然额外的软件处理任务会严重减缓软件扫描的执行速度，但硬件握手应用场景对此类任务更具弹性。

表1.扫描有助于硬件定时测量并可提高吞吐量。

预测性维护 

NI PXI开关模块跟踪并存储模块上的继电器周期数。您可以使用继电器计数信息来预测开关模块使用寿命的结束时间。借助此功能，您可以简化寻找需要更换的继电器的过程，并避免代价高昂的停机时间。

某些矩阵开关配备了NI Switch Health Center，这是一个用于诊断继电器故障的内置工具。Switch Health Center会测试指定模块中的每个继电器，并生成一份图形报告，详细说明哪些继电器处于断开状态或闭合状态。 

图3.Switch Health Center为某些矩阵开关提供全面的维护工具。

NI还提供了多种使用FET和固态继电器(SSR)的开关模块。由于这些组件没有活动部件，因此它们的机械寿命是无限的。 

合规与安全 

所有NI开关模块均已获得相应认证机构的认可。在不同的国家/地区、州或公国，这些模块可能需要一定的认证才能供人们使用。对于某些认证（例如CE），可以在内部测试相应合规性。但是，对于许多模块，需要第三方认证机构进行额外的合规性测试。

图4.NI开关模块均已通过相应的电压等级认证。

所有额定电压大于60 VDC或30 VAC和42.2 V _p的NI模块都被视为高压模块。这些模块已通过UL（以及VDE或Demko，必要时）的认证，确保符合所有安全法规。

集成和支持 

除了种类繁多的PXI开关外，NI还提供其他基于PXI的仪器仪表，例如示波器、函数发生器和RF发生器/分析仪，您可以使用这些仪器来构建具有系统级服务和支持的完全集成式自动化测试系统。借助NI系统保证计划，您收到的PXI系统已完整组装和测试，安装了相应软件，并随附针对您系统的自定义文档。NI系统保证计划的附加等级可将标准的三年保修期延长至三年或五年，确保您的PXI机箱内的所有模块都能享受维修服务。作为一家市值十亿美元的公司，NI还提供高级维修服务、全球备件管理、预防性维护和生命周期工程等定制服务，来帮助您创建和维护持久的测试系统。

图5.NI系统保证计划提供了一种快速简便的方法来帮助您启动和运行系统。

此外，NI开关软件针对NI TestStand、LabVIEW和LabWindows™/CVI等软件环境进行了优化，并在这些环境中进行了全面测试，可确保所有基于PXI的开关都具有出色的软件体验。此外，全球的NI应用工程师不仅可以针对与NI开关相关的问题提供本地支持，还可以帮助解决与NI PXI产品和NI软件相关的其他问题。通过为您测试系统中的其他硬件和软件组件提供支持，NI简化了初始开发体验，并确保您的系统保持正常运行。

NI全面的开关软件工具可提供一系列功能，包括以交互方式打开和关闭继电器以及开发与测试管理软件交互的应用级软件。此外，NI-SWITCH驱动程序能提供与NI其他仪器驱动程序一致的软件体验，让您能够复用来自其他仪器编程的培训和知识。

软面板

NI开关具有交互式软面板，可帮助您快速启动和运行模块，并执行打开和关闭继电器等基本操作。软面板会实时更新活动开关连接的状态，并使您能够在测试执行期间监测和编辑继电器连接。此外，您可以通过开关软面板访问板载继电器计数，以查看每个继电器在其生命周期内启动的次数。

图6.软面板可提供对开关模块内继电器的交互控制。

在LabVIEW或LabWindows/CVI中编程

NI PXI开关使用NI-SWITCH驱动程序进行编程，该驱动程序可为所有NI开关提供一致的驱动程序和编程接口，且适用于所有模块或拓扑。NI-SWITCH驱动程序针对LabVIEW、LabWindows/CVI和NI Measurement Studio等编程环境进行了优化。通过紧密集成开发和测试，确保NI开关能为第三方仪器驱动程序提供出色的用户体验。以下列表详细介绍了NI开关的一些软件功能：

• 内置测量选板
• 入门程序范例
• 详细的集成式LabVIEW帮助
• 全面的错误处理和消息

图7.NI-SWITCH和NI-DMM驱动程序中的程序范例展示了如何将开关与其他仪器结合使用。

除了这些基本的编程API之外，NI还提供了一个名为NI Switch Executive的软件编程包来实现开关编程抽象化，从而加速系统开发。NI Switch Executive提供以下功能：

• 别名： 在未进行抽象化工作时，需要处理数千个通道，这十分混乱且耗时较长。借助别名功能，可直观地命名通道和连线以简化编程。
• 图形化配置： 用于NI开关的图形化路由配置工具将配置过程简化为点击操作。使用开关图示（而不是文本字段）来创建单独的路由或路由组。您还可以通过此交互式工具自定义通道名称并定义硬连线通道。
• Excel集成： 借助导入/导出功能，您可以将虚拟设备导出到文件并在Microsoft Excel中打开它。在此处，可使用文本编辑功能和高级公式来编辑您的配置并增加通道数。完成所需的更改后，您可以将配置再次导入新的或现有的虚拟设备。Excel的文本编辑功能可帮助您节省大量编程时间。

图8.NI Switch Executive增加了抽象化功能并节省了编程时间。

此外，NI Switch Executive通过交互式调试、验证和报告工具简化了开关代码维护工作，并为LabVIEW和LabWindows/CVI提供了API。您还可以从NI TestStand本地调用NI Switch Executive路由和路由组，从而简化开发并更大限度地复用自动化测试系统的代码。NI Switch Executive和NI TestStand是NI Developers Suite Core Package中NI自动化测试选项的两个自动化测试专用软件工具。

在模块和系统级别，NI PXI开关可带来以下好处：通过工具帮助您提高吞吐量和开发效率，以及实现与PXI机箱内其他仪器的紧密集成。此外，NI还提供全面的软件体验，帮助您快速启动和运行测试系统，以及开发和维护持久的测试系统。PXI规格包括数百种不同的开关拓扑，以及各种继电器类型和I/O规格。

The mark LabWindows is used under a license from Microsoft Corporation.Windows is a registered trademark of Microsoft Corporation in the United States and other countries.