32×4-Schaltmatrix
128 Relaisknoten routen Signale flexibel zwischen 32 Spalten und vier Zeilen.
NXI-4501 – Matrix-Schaltmodul mit 128 Kreuzpunkten
Für flexible Signalverbindungen in Datenerfassung und Elektronikprüfung mit einer programmierbaren 32×4-Schaltmatrix.
Das NXI-4501-4/32 ist ein einpoliges Matrixschaltmodul für automatisierte Mess- und Prüfsysteme. Seine 32×4-Topologie stellt 128 individuell steuerbare Kreuzungspunkte bereit und verbindet hohe Schaltlasten mit kurzer Schaltzeit, breiter Signalbandbreite sowie flexibler Nutzung im NXI-Chassis oder als Einzelmodul.
Hohe Schaltlast
Ausgelegt für bis zu 300 V DC beziehungsweise 250 V AC, 2 A und 60 W beziehungsweise 62,5 VA.
Schnelles Signalrouting
Schaltzeiten unter 3 ms und mindestens 10 MHz Bandbreite bei 50-Ω-Abschluss unterstützen zügige Messabläufe.
Modular oder autark
Das Einsteckmodul belegt einen NXI-Steckplatz oder arbeitet mit 12-V-Versorgung und LAN eigenständig.
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ART.-NR.
Beschreibung
NXI-4501-4/32
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Beschreibung
NXI-4501-4/32 Matrix-Schaltmodul, 32×4 Matrix, 2 A, 300 VDC/250 VAC, 60 W,
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NXI Karten Modul
Technische Daten
NXI I/O Art
Matrix-Schaltmodule
NXI Kategorie
Digitale I/O-Module
Produktkategorie
NXI Mess- & Prüfsysteme
NXI-4501 im Überblick
Das NXI-4501-4/32 ist ein einpoliges Matrixschaltmodul für das automatisierte Routing elektrischer Mess- und Prüfsignale. In der 1-Draht-Topologie kreuzen sich 32 Spalten C1 bis C32 mit vier Zeilen R1 bis R4; ein Relais an jedem Kreuzungspunkt bildet insgesamt 128 steuerbare Verbindungen. Eine Spalte kann dabei mit mehreren Zeilen und eine Zeile mit mehreren Spalten verbunden werden. Der Signalanschluss erfolgt über einen 50-poligen D-Sub-Stecker. Das Modul schaltet bis zu 300 V DC beziehungsweise 250 V AC, 2 A sowie 60 W beziehungsweise 62,5 VA innerhalb der zulässigen Grenzwerte. Mit einem Steckplatz passt es in das NXI-F1000-Chassis. Für den eigenständigen Betrieb stehen eine externe 12-V-DC-Versorgung und LAN-Kommunikation bereit. CAN, SCPI, Modbus-RTU, CANopen sowie Treiberzugriffe für C# und LabVIEW unterstützen die Integration in Prüfsoftware und automatisierte Systeme.
Zentrale Vorteile
Viele Signalpfade auf einem Modul
Die 128 Kreuzungspunkte bündeln 32 Spalten und vier Zeilen in einem nur einen Steckplatz breiten Matrixmodul.
Für anspruchsvolle Schaltsignale
Grenzwerte bis 300 V DC, 250 V AC, 2 A und 60 W beziehungsweise 62,5 VA decken vielfältige Signalroutings ab.
Kurze Umschaltzeiten
Eine Schaltzeit unter 3 ms ermöglicht schnelle Kanalwechsel in automatisierten Prüf- und Datenerfassungsabläufen.
Breite Signalübertragung
Mindestens 10 MHz Bandbreite bei 50-Ω-Abschluss unterstützt neben Gleichgrößen auch zeitlich veränderliche Messsignale.
Niedriger Anfangswiderstand
Der anfängliche DC-Pfadwiderstand unter 0,5 Ω und eine Thermospannung unter 12 µV reduzieren Einflüsse des Schaltpfads.
Offen für Systemintegration
Chassis-Rückwand, LAN, CAN und dokumentierte Protokolle erleichtern die Einbindung in modulare oder eigenständige Testsysteme.
Funktionsprinzip der 32×4-Matrix
Die horizontalen Anschlüsse C1 bis C32 und die vertikalen Anschlüsse R1 bis R4 treffen an 128 Relaisknoten aufeinander. Wird ein Kreuzungspunkt geschlossen, entsteht ein leitender Pfad zwischen genau dieser C- und R-Leitung. Mehrere Relais können so kombiniert werden, dass eine Spalte mehrere Zeilen oder eine Zeile mehrere Spalten erreicht. R-Leitungen dürfen nicht untereinander und C-Leitungen nicht untereinander als eigenständige Pfade verwendet werden; vorgesehen ist jeweils die Kombination einer R- mit einer C-Leitung.
Für die Prüflingsverschaltung: Das NXI-4501 routet elektrische Signale, führt aber selbst keine Messung durch. Messgerät, Datenerfassung oder Prüfling werden über die Matrixpfade verbunden. Alle Verbindungen sind bei ausgeschaltetem Gerät herzustellen.
Modell und elektrische Grenzwerte
Die Serie umfasst die Ausführung NXI-4501-4/32. Spannungs-, Strom- und Leistungsgrenze gelten gleichzeitig und dürfen nicht als ein gemeinsamer maximaler Arbeitspunkt interpretiert werden.
| Modell | Topologie | Maximale Schaltspannung | Maximaler Schaltstrom | Maximale Schaltleistung |
|---|---|---|---|---|
| NXI-4501-4/32 | 1-Draht, 32×4, 128 Knoten | 300 V DC / 250 V AC | 2 A | 60 W / 62,5 VA |
Schaltverhalten und Signalqualität
| Kenngröße | Wert | Bedeutung für den Einsatz |
|---|---|---|
| Schaltzeit | < 3 ms | Kurze Kanalwechsel in automatisierten Abläufen |
| Bandbreite | ≥ 10 MHz bei 50-Ω-Abschluss | Übertragung zeitlich veränderlicher Signale innerhalb der spezifizierten Bandbreite |
| DC-Pfadwiderstand | Anfang < 0,5 Ω; Endwert 2 Ω | Berücksichtigung des Pfadwiderstands bei empfindlichen Messungen |
| Thermospannung | < 12 µV | Geringer zusätzlicher Thermospannungsanteil im Signalpfad |
| Minimale Schaltlast | 10 µA, 10 mV | Untergrenze für zuverlässig spezifizierte Schaltvorgänge |
| Mechanische Lebensdauer | Mindestens 5 × 10⁷ Schaltungen | Hohe Zahl mechanischer Relaisbetätigungen |
| Elektrische Lebensdauer | Mindestens 5 × 10⁴ Schaltungen | Lebensdauer unter elektrischer Schaltbelastung |
Steuerung und programmierbare Funktionen
| Funktion | Arbeitsweise | Nutzen im Prüfablauf |
|---|---|---|
| Pfad schalten | Gewählten Kreuzungspunkt zwischen R- und C-Leitung verbinden oder trennen | Gezieltes Routing eines Prüfsignals |
| Alle Pfade trennen | Sämtliche Kanäle der aktuellen Topologie öffnen | Definierter Ausgangszustand vor einem neuen Prüfaufbau |
| Pfad prüfen | Vor dem Schalten prüfen, ob eine Verbindung geschlossen oder getrennt werden kann | Kontrollierter Ablauf in eigener Prüfsoftware |
| Relaisstatus erfassen | Zustände der einzelnen Relais auslesen | Rückmeldung und Diagnose auf Hardwareebene |
| Kanalstatus erfassen | Logische Kanäle mit Anschlusspunkten und offenem oder geschlossenem Status auslesen | Nachvollziehbare Überwachung der aktiven Matrixpfade |
| Gerätesuche und Reset | Module im lokalen Netzwerk suchen sowie das Modul zurücksetzen | Vereinfachte Inbetriebnahme und Wiederherstellung eines definierten Zustands |
Typische Anwendungen
Datenerfassung mit Kanalumschaltung
Die Matrix führt ausgewählte Signale nacheinander einer separaten Mess- oder Datenerfassungseinheit zu; kurze Schaltzeiten unterstützen den Kanalwechsel.
Messung mehrerer elektrischer Signale
128 Kreuzungspunkte verteilen AC- und DC-Spannungs- oder Stromsignale zwischen mehreren Anschlüssen und einem gemeinsamen Messaufbau.
Integrierte Testsysteme
Der Betrieb im NXI-F1000-Chassis oder als eigenständiges LAN-Modul ermöglicht bedarfsgerechte Schaltarchitekturen in automatisierten Prüfständen.
Elektronikproduktion und End-of-Line-Test
Programmierbares Signalrouting und Statusrückmeldung unterstützen wiederholbare Verschaltungen in Produktions- und automatisierten Testsystemen.
Schnittstellen, Software und Automatisierung
| Ausstattung | Einordnung | Funktion |
|---|---|---|
| LAN | Kommunikationsschnittstelle | Direkte PC-Anbindung, Gerätesuche und individuelle Fernsteuerung des Einzelmoduls |
| CAN | Kommunikationsschnittstelle | Steuerung über einen CAN-Bus |
| NXI-Rückwand | Chassis-Anschluss | Kommunikation, Steuerung und Versorgung im NXI-F1000-Chassis |
| UDP / TCP | Transportprotokolle | Netzwerkkommunikation mit dem Modul |
| SCPI, Modbus-RTU, CANopen | Steuerprotokolle | Einbindung in unterschiedliche Automatisierungsumgebungen |
| PC-Software | Konfiguration und Bedienung | Gerätesuche, Online-Verbindung, LAN-/CAN-Einstellungen, Schalten von Matrixpunkten und Statusanzeige |
| C# / LabVIEW | Treiber- und API-Anbindung | Eigene Anwendungen über NxiComponent.dll beziehungsweise NxiSwitchBio.lvlib |
Installation und Betriebsbedingungen
| Merkmal | Spezifikation | Hinweis |
|---|---|---|
| Bauform | 130,5 × 20 × 230,5 mm (H × B × T, mit Auszieher) | Ein Steckplatz im NXI-F1000-Chassis |
| Signalkonnektor | 50-poliger D-Sub-Stecker, männlich | Anschlüsse R1 bis R4, C1 bis C32 sowie Massekontakte |
| Eigenständige Versorgung | 12 V DC ±10 %, < 2 A | Externe Versorgung beim Betrieb außerhalb des Chassis |
| Betriebstemperatur | 0 bis 40 °C | Innerhalb des spezifizierten Arbeitsbereichs betreiben |
| Betriebsumgebung | < 2.000 m; 5 bis 90 % r. F., nicht kondensierend; 80 bis 110 kPa | Keine explosiven, feuchten oder kondensierenden Umgebungen |
| Lagerung | −20 bis 60 °C; 5 bis 95 % r. F., nicht kondensierend | Gerät trocken und außerhalb von Wärmequellen lagern |
Schutz und elektrische Isolation
Das Modul ist mit einer ESD-Festigkeit von 4.000 V DC spezifiziert. Die Spannungsfestigkeit beträgt zwischen Spule und Kontakt 4.000 V AC, zwischen Kontakten 1.000 V AC und zwischen Steuerung und Schalter 1.000 V DC, jeweils für eine Minute bei 50/60 Hz. Diese Prüfwerte ersetzen nicht die Einhaltung der zulässigen Schaltspannung, des Schaltstroms und der Schaltleistung im Betrieb.
- Vor dem Betrieb prüfen, dass der Prüfling innerhalb aller Nennwerte des NXI-4501 liegt.
- Verbindungen nur bei ausgeschaltetem Gerät herstellen oder lösen.
- Beschädigte Geräte nicht verwenden und das Modul nicht öffnen oder eigenmächtig verändern.
- Für ausreichende Belüftung sorgen und den Betrieb in explosionsgefährdeten oder kondensierenden Umgebungen vermeiden.
Häufige Fragen zum NXI-4501
Wie viele Schaltpunkte bietet das NXI-4501-4/32?
Die 32×4-Matrix besitzt 128 Relaisknoten, jeweils an einem Kreuzungspunkt aus einer C- und einer R-Leitung.
Können mehrere Pfade gleichzeitig aktiv sein?
Ja. Eine Spalte kann mit mehreren Zeilen und eine Zeile mit mehreren Spalten verbunden werden, sofern alle elektrischen Grenzwerte eingehalten werden.
Ist ein Betrieb ohne NXI-Chassis möglich?
Ja. Für den Einzelbetrieb stehen eine 12-V-DC-Versorgung und LAN zur individuellen Steuerung zur Verfügung.
Welche maximale Last darf geschaltet werden?
Die Grenzen liegen bei 300 V DC oder 250 V AC, 2 A sowie 60 W oder 62,5 VA. Alle zutreffenden Grenzen sind gleichzeitig einzuhalten.
Welche Automatisierungsmöglichkeiten gibt es?
LAN und CAN, die Protokolle SCPI, Modbus-RTU und CANopen sowie Bibliotheken für C# und LabVIEW unterstützen eigene Prüfsoftware.
Eignet sich das Modul für Datenerfassungsabläufe?
Ja. Es kann ausgewählte Signale sequenziell zu einer separaten Datenerfassung routen; das eigentliche Messen übernimmt das angeschlossene Messgerät.
Lassen sich mehrere elektrische Signale auf einen Messaufbau schalten?
Ja. Die 128 Kreuzungspunkte verbinden ausgewählte R- und C-Leitungen und ermöglichen so die Umschaltung mehrerer AC- oder DC-Signale.
Kann das NXI-4501 in Produktionsprüfsysteme integriert werden?
Ja. Die kompakte Einsteckbauform, der eigenständige LAN-Betrieb, Statusrückmeldungen und die Programmierschnittstellen unterstützen automatisierte Produktions- und End-of-Line-Tests.
Technische Beratung und Projektanfrage
Für die Auslegung einer Schaltmatrix sind benötigte Routen, maximale Spannung, Strom und Leistung, Signalbandbreite, erwartete Schalthäufigkeit, Chassis- oder Einzelbetrieb sowie die gewünschte Steuerung entscheidend. ET System unterstützt Sie bei der passenden Systemkonfiguration.
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