走進技術專欄，解鎖前沿科技
輕鬆掌握測試知識，率先成為科技達人
2025/08
21
如何使用NI數據采集卡替代示波器進行數據采集？
示波器是電子測試的常用工具，但麵對多通道、高精度、長期監測等需求時，NI（National Instruments）數據采集卡（DAQ） 可以成為更靈活、經濟的替代方案。茄子视频懂你更多APP測試科技為您解析 如何正確配置NI數據采集卡，實現示波器級的數據采集，並對比兩者的優劣勢，幫助您選擇最佳測試方案。
1. NI數據采集卡與示波器的關鍵區別
對比項 NI數據采集卡（DAQ） 傳統示波器
采樣率 通常MS/s~GS/s（如PXIe-5160可達2.5GS/s） 高端示波器可達數十GS/s
帶寬 取決於型號，一般低於示波器 更高模擬帶寬
通道數量 支持更多同步采集通道（如32/64通道） 通常2-4通道
軟件集成 可深度集成LabVIEW/Python等 通常獨立使用
成本 單位通道成本更低 高端示波器價格昂貴
適用場景 中低頻信號、多通道同步采集、長期監測 高頻信號、實時波形觀測
2. 如何用NI DAQ卡替代示波器？
2.1 硬件連接與配置
信號輸入適配：
使用 BNC轉SMA/香蕉頭 連接探頭，確保阻抗匹配（50Ω或1MΩ）。
注意信號幅度是否在DAQ輸入範圍內（如±10V）。
選擇合適的DAQ卡：
低頻信號（<1MHz）：USB-6000係列
中高頻信號（1MHz~10MHz）：PXIe-5160
多通道同步采集：PXIe-6368
2.2 軟件設置（以LabVIEW為例）
創建DAQmx任務，選擇模擬輸入（AI）模式。
配置采樣率（根據奈奎斯特定理，至少2倍於信號最高頻率）。
設置觸發方式（邊沿觸發、窗口觸發等）。
數據可視化，使用 波形圖表（Waveform Graph） 實時顯示信號。
2.3 數據存儲與分析
短期采集：直接存儲到PC內存，適用於實時分析。
長期記錄：使用 TDMS文件格式，支持高速流盤（Stream to Disk）。
高級分析：結合 DIAdem 或 Python（Matplotlib/Pandas） 進行信號處理。
3. NI DAQ卡替代示波器的典型應用
3.1 低頻信號測量
電源紋波分析
溫度/壓力傳感器信號采集
音頻信號分析
3.2 多通道同步采集
機械振動測試（如8通道加速度計同步采集）
多相電源監測（三相電壓+電流同步記錄）
生物電信號（EEG/ECG）采集
3.3 長期數據監測
工業設備狀態監控（24/7運行）
環境參數（溫濕度、噪聲）記錄
自動化測試係統集成
4. 優勢與局限性
✅ 優勢
更高的通道密度：可同時采集數十路信號，成本更低。
靈活的軟件集成：支持LabVIEW、Python、C#等，便於自動化測試。
長期穩定性：適合持續運行，數據可存儲至數據庫或雲平台。
❌ 局限性
高頻信號處理能力較弱：>10MHz信號建議仍用示波器。
缺少專業探頭：高阻抗探頭、高壓探頭等需額外適配。
實時顯示性能有限：LabVIEW波形刷新率可能低於專業示波器。
5. 選購建議
根據信號頻率選擇：
<1MHz：USB-6000係列
1MHz~10MHz：PXIe-5160
10MHz：建議搭配示波器使用
考慮通道需求：
8通道：PCIe-6323
32通道：PXIe-6368
是否需要隔離：
工業環境建議選擇 隔離型DAQ卡（如NI 9229）。
6. 結論
NI數據采集卡在多通道同步采集、長期監測、自動化測試等場景下，可有效替代示波器，並降低測試成本。但對於高頻信號（>10MHz）或需要專業探頭的應用，仍需結合示波器使用。
茄子视频懂你更多APP測試科技提供NI數據采集卡選型、技術支持及係統集成服務，如需幫助，請聯係茄子视频懂你更多APP18682985902（同微信）！
