NI PXIe-4300的国产化替代方案,无痛且便宜方便

产品定位与应用背景

NI PXIe-4300 是美国国家仪器推出的高压隔离模拟输入 PXIe 模块,用于高压测量场合,提供高精度和同步采样功能。

阿尔泰科技PXI5760则是国产产品,同样定位于高压隔离模拟量采集领域。是一款为 16 位、8 通道、250 kS/s 的通道隔离 PXI 模拟输入板卡,可为高压测量提供集成式采集和信号调理,支持同步采样和多卡同步功能。

在定位和功能上高度相似,两者均适用于需要安全隔离测量高压电压信号的测试系统。

技术参数对比

参数阿尔泰 PXI5760NI PXIe-4300

通道数

8 路(差分)

8 路(差分)

分辨率

16 位

16 位

最大采样率

250 kS/s (每通道)

250 kS/s (每通道)

模拟输入量程

±10V、±5V、±2V、±1V

±10V、±5V、±2V、±1V

通道间隔离电压

300 Vrms (CAT II)

300 Vrms (CAT II)

通道对地耐压

300 Vrms (持续),3300 Vrms (5 秒)

300 Vrms (持续),3300 Vrms (5 秒)

接口形式

PXI 总线 (3U 尺寸, DIN41612)

PXIe 总线 (3U PXIe)

同步采样能力

支持同步采样,多板卡同步

支持同步采样,多板卡同步

驱动与软件支持

ART-DAQ 驱动,支持 Windows,C/C++,LabVIEW

NI-DAQmx 驱动,支持 LabVIEW、C/C++


可以看出,两款采集卡在通道数、分辨率和采样率等核心指标上基本一致;它们都采用 3U PXI 总线,并提供 8 通道差分输入和 16 位分辨率,并均支持直流耦合输入。两者都支持同步采样和外部触发,便于多卡同步采集。

软件方面,PXI5760 采用阿尔泰的 ART-DAQ 驱动,可在 Windows 平台上与 LabVIEW、C/C++ 等语言配合使用;PXIe-4300 则依赖 NI-DAQmx 驱动,支持 LabVIEW、LabWindows/CVI 及其他开发环境ni.com。

总体而言,PXI5760 在规格参数上与PXIe-4300并无区别,同时具备国产软件兼容性。

适用场景分析

  • 工业自动化:在工业控制和自动化测试中,如工厂设备、自动化生产线、电机驱动器和变频器测试,常需测量±10V量级的模拟信号并隔离高压干扰,以保护仪器和人员安全。隔离采集卡能够有效去除接地回路电流和共模干扰,提高系统可靠性。

  • 电力与能源检测:在电力系统、可再生能源(风力、光伏)和电池储能领域,需要监测高压母线、电源输出和电池电压。这些环境中常伴有高电压、突发脉冲和噪声等情况,PXI5760 的隔离测量特性正好满足安全测量需求。例如监测逆变器输出、高压直流母线时,可避免高压对数据采集系统的损害。

  • 新能源汽车及轨道交通:在新能源汽车电池、电控单元以及轨道交通电力系统等应用中,需要对高压电池包和电机驱动信号进行精确测量。PXI5760 可用于电动车电池测试台、充电桩验证和电机性能测试中,对高达数百伏的模拟信号进行隔离采集。

  • 医疗及科研设备:医疗器械如高压 X 光机、MRI 或其他高压电源测试设备的研发与校准,也需要使用隔离采集卡来保障患者及设备安全。此外,科研实验室中进行电力电子、光伏光源等设备的高精度电压测量,PXI5760 同样能提供隔离与高精度采集支持。

国产化替代优势

  • 供应链可控:PXI5760 由国内厂商生产,器件和制造过程可控,避免了关键零部件受制于人的风险,有利于保障长期供货稳定性。

  • 定制化支持:国产厂商往往能够根据客户需求提供定制开发服务,ART-DAQ 开发套件为二次开发提供了丰富示例和接口支持。国产方案强调技术自主可控,具备“可定制、源头可控”的特点。

  • 本地化技术支持:阿尔泰科技等国产厂商提供本地化服务和中文技术支持,响应速度快、沟通无障碍。例如,用户可在国内得到快速的软硬件支持和技术培训,无需跨时区沟通,大幅提高问题处理效率。

  • 成本优势:国产产品通常具有较低的采购成本,并且在规模化应用中能节约维护和升级费用。PXI5760 与进口同类产品相比,具有更具竞争力的价格,在政府和企业采购中能够节约经费。

  • 成熟可靠:近年来国产信号采集技术不断发展,PXI5760 等产品经过实际项目验证,性能可靠、稳定。阿尔泰科技在隔离采集领域已有多年经验,其产品在多行业已获得应用案例,说明国产方案已经具备成熟度和可靠性。

结语

PXI5760 作为国产高压隔离采集卡,在工业控制、电力能源、智能交通等领域,PXI5760 展现了强大的应用潜力,以与进口产品相近的关键技术指标和功能为基础,又叠加了国产方案的可控性和成本优势。

国产替代不仅可以降低对外依赖,还能强化自主创新能力,为工业自动化、电力能源、智能交通等领域提供更加稳定可靠的测试平台。

未来,随着中国测控设备国产化需求的提升,PXI5760 等国产设备有望在更多高端测试应用中发挥重要作用,体现国产替代的战略意义

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