Crystal Instruments Spider-80Xi/80Hi 高通道数动态测量系统
动态信号分析仪 · Crystal Instruments
Spider-80Xi / 80Hi

Crystal Instruments Spider-80Xi/80Hi 高通道数动态测量系统

单机箱最高 512 通道同步采样,Spider-80Hi 前端动态范围达 175 dBFS,GPS 时间戳精度 100 ns,跨机箱相位匹配优于 1°

输入通道
8(Spider-80Hi / 80Ci)
动态范围
175 dBFS
A/D 分辨率
每通道双 24 位 ADC
通道数
64(Spider-80Xi)
协议与合规
IEEE 1588 (PTPv2)IEEE 1451.4 (TEDS)

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产品概述

Spider-80Xi 是 Crystal Instruments 的高通道数动态测量系统,面向动态数据采集、振动试验控制与机械监测三大领域。每个前端含 8 个模拟输入通道,另有 2 个可由软件选作振动控制模拟输出或旋转机械分析用转速输入的通道。系统可多机箱级联至最多 512 通道同时采样,配 250 GB 固态硬盘(可选升级至 2 TB),所有输入通道的时间信号最高按 256 kHz/通道记录,并可启用实时 FFT、倍频程、阶次跟踪或振动控制功能。

机箱形态上,Spider-80Xi 为紧凑轻量的 64 通道机箱,重量不足 10.5 kg,可单手携带,适合对便携性要求高的现场测试;64 通道机箱采用 100–240 VAC 供电,32 通道机箱采用 10–22 V DC 供电。机箱可混装多种前端卡:Spider-80Hi(8 通道,IEPE/电压,BNC)、Spider-80Ci(8 通道,支持电荷输入,BNC)、Spider-80Gi(16 通道,最高 256 kHz,50 针 D-Sub)、Spider-80SGi(8 通道,应变/桥路,LEMO)与 Spider-80Ti(16 通道,RTD/热电偶,最高 2 kHz)。基于同一机箱架构的 Spider-80M MIMO 控制器每机箱提供 8 路输出,可完成 6 自由度 MIMO 试验,一台 Spider-80M 可与多台 Spider-80Xi 串联组成最高 504 输入通道的系统。

高精度前端方面,Spider-80Hi 每通道支持单端/差分 AC 或 DC 耦合,并提供 IEPE 模式(22 V、4 mA)以驱动内置放大器的加速度传感器,可读取 IEEE 1451.4 TEDS 标识。每通道以两片 24 位 ADC 并按美国专利 7,302,354 合成,动态范围高达 175 dBFS;输入范围 ±20 Vpk、输入保护 ±220 V,串扰优于 -100 dB,1 kHz/1 V 下幅值精度 ±0.1%,相位匹配优于 1°(至 20 kHz)。系统支持 IEEE 1588 PTPv2 精密时间协议并可接入 grandmaster 时钟,实现亚微秒级时间戳与跨前端 100 ns 同步;机箱内置 GPS 模块同样提供 100 ns 时间戳。Spider-HUB 以太网交换机支持 IEEE 1588v2,时间戳精度优于 50 ns,可配置为 Master、边界时钟或透明时钟,保证跨模块所有测量通道的相位一致。此外,Spider-NAS 网络存储设备每台可接入最多 8 个前端,用于采集流式时域与频谱数据;系统还支持无 PC 的黑盒模式,由 PC 预先配置后自主按计划或外部事件运行。

技术参数

Crystal Instruments Spider-80Xi/80Hi 高通道数动态测量系统 — 技术参数
单机箱最大通道数64(Spider-80Xi)
系统最大通道数512
每前端输入通道8(Spider-80Hi / 80Ci)
每前端可选输出/转速通道2
动态范围(Spider-80Hi)175 dBFS
A/D 分辨率每通道双 24 位 ADC
最大输入范围±20 Vpk
输入保护电压±220 V
串扰优于 -100 dB
幅值精度±0.1%(1 kHz、1 V)
相位匹配优于 1°(至 20 kHz)
时间戳精度100 ns(GPS / IEEE 1588)
存储250 GB SSD(可升级 2 TB)
机箱重量小于 10.5 kg(64 通道)
供电64 通道 100–240 VAC;32 通道 10–22 V DC
MIMO 系统最大输入通道504(Spider-80M)

参数摘自原厂资料。同一型号常有选配与衍生版本,下单前请与我们确认最终配置。

核心特性

  • 多机箱级联,最高 512 通道同时采样,256 kHz/通道记录
  • Spider-80Hi 前端单通道动态范围达 175 dBFS(双 24 位 ADC)
  • 每前端 8 输入 + 2 路可选输出/转速通道
  • GPS 与 IEEE 1588v2 时间戳,跨前端同步精度 100 ns
  • 相位匹配优于 1°(至 20 kHz),串扰优于 -100 dB
  • 可混装 IEPE/电压/电荷/应变/温度前端,支持 TEDS 与黑盒模式

典型应用

  • 大型结构模态与动态测试
  • 多点振动试验控制(含 MIMO 六自由度)
  • 高通道数机械状态监测
  • 分布式远程同步动态测量
  • 声学与结构动力学测试

同系列对比

型号输入通道采样率A/D 分辨率动态范围
Spider-80Xi / 80Hi当前 8(Spider-80Hi / 80Ci)每通道双 24 位 ADC175 dBFS
Spider-20 40.48 Hz – 256 kHz,共 58 档(Spider-20HE:512 kHz)120 dBFS(20 V 档);110 dBFS(2 V 档);100 dBFS(0.2 V 档)
Spider-30R 6 通道,24 位 sigma-delta ADC最高 140 dB
Spider-80SG 每前端 8 通道,系统可扩展至 512 通道0.48 Hz – 256 kHz,共 58 档
Spider-80Ti 每前端 16 通道,可扩展至 1024 通道0.3125、0.625、1.25、2.5 … 512 S/s 可选24 位 Sigma-Delta
Spider-HUB

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常见问题

做模态分析需要多少通道?手持分析仪够用吗?

通道数取决于一次要同时测的响应点数。模态测试需同时采集参考点与全部响应点,才能得到同一批次的一致 FRF 与相干函数,通道越多、单次覆盖测点越多越好。锤击法单点激励、多点响应(SIMO)最经济,通常从 8~16 通道起步;识别密集模态或做 MIMO 激励时,会用到 32、64 通道。CoCo-80X 最多 8 通道,适合小型结构;较大结构建议用 Spider-80Xi 机箱,单箱 64 通道并可级联扩展。手持分析仪在低频、轻量结构上精度够用,但通道数与激励控制能力有限,不适合大型件模态。

高通道数采集系统最多能扩展多少通道,相位一致性怎么保证?

以 Spider-80Xi 平台为例,单机箱 64 通道,多个机箱级联可扩展到 1024 通道同步采样;Spider-80X、Spider-80SG 类前端级联也支持到 512 通道。相位一致性的关键是同步方式:系统采用 IEEE 1588 PTPv2 时间协议,配合 Spider-HUB 工业交换机(时间戳精度 50 ns)或内置 GPS 授时(100 ns),使物理上分离的前端在同一时间基线上采样,20 kHz 内相位匹配优于 1°。选型时要确认前端是否支持 PTPv2/GPS。

应变和温度能不能在同一套系统里采集?

可以。Spider-80Xi 机箱支持混合插卡:Spider-80SGi 前端每台 8 通道,可配 1/4、半桥、全桥应变,并同时测量力、扭矩、压力、加速度、位移等;Spider-80Ti 前端每台 16 通道,支持 PT100 RTD(-200~850 ℃)或 K 型热电偶(-270~1250 ℃)。同机箱内插入不同类型的卡,各类信号同步采样,适合温度-振动耦合或带温漂补偿的应变试验。注意每台 80Ti 前端只能整台配置为 RTD 或热电偶中的一种,需要两种传感器时用两台前端组合。

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