从自动化产线到智能座舱,道路险情测试与监测场景激增,数据采集(DAQ) 市场正一路高歌:全球规模预计将从 2025 年的 28 亿美元增至 2030 年的 37 亿美元,年复合增长率 5.9 %。在众多平台中,凭借 PCIe 高速背板与纳秒级同步能力的 PXIe 模块化仪器发展迅速——Grand View Research 指出 2025‑2030 年模块化仪器市场年复合增长率将达 9.7 %,其中 PXI(e) 平台已占 44 % 份额;Verified Market Reports 则预测 PXI 市场 2026‑2033 年年增 8.2 %。然而,随着传感通道、分辨率与实时算法持续攀升,即便背板带宽可达 8 GB/s,PXIe 机箱在同时承载高速视觉、毫米波雷达与多物理量测点时仍会逼近极限——高速前端接口已成新瓶颈,而千兆以太网凭借通用性、远距离与可扩展带宽,正成为打通数据“最后一公里”的首选。
PXIe 数据采集系统是以 PCI e 高速串行总线为骨干、兼具 PXI 精密触发与时钟资源的模块化仪器平台:在同一机箱内,背板可为每个外设槽位提供最高 8 GB/s(PCIe Gen3)点对点带宽,同时保持 ±100 ps 级星形触发与 100 MHz 差分系统时钟,实现高速传输与纳秒级同步的兼得。相较于传统 PXI(基于并行 PCI,带宽 132 MB/s)或 cPCI/cPCIe,PXIe 既向下兼容旧板卡,又借助商业 PCIe 生态不断迭代至 Gen4/Gen5,带宽与通道密度每 3–4 年翻番。
其“机箱 + 控制器 + 多功能采集卡 + 高速存储”的乐高式组合,让研发工程师能在数小时内拼装出专属仪器;而背后的软件定义架构,则支持 LabVIEW、Python、C/C++ 等一键调用,使算法验证、产线测试、远程监控共享同一套硬件。伴随传感器分辨率与采样率倍增、原始数据驱动 AI 需求爆发,“高速 × 同步” 成为新刚需——这正是 PXIe 在近年 DAQ 市场连续领跑的根本原因。
图 1 度纬科技PXIe 数据采集系统正面图
从总线角度看,CompactPCI(cPCI)仍沿用 32‑bit 33 MHz 并行 PCI,单槽峰值带宽仅 132 MB/s,且背板没有专用触发或时钟线,多板同步只能靠软件时间戳。PXI在 cPCI 机械结构上新增 10 MHz 系统时钟、8 线触发总线与星形触发,槽间对齐精度优于 ±100 ps,大幅提升仪器同步能力,但带宽仍受并行 PCI 限制。为突破带宽瓶颈,cPCIe直接将背板总线换成串行 PCI Express:Gen1 ×1 Lane 即有 250 MB/s,全长 ×16 可达 4 GB/s,但规格中依旧缺乏硬件触发/时钟网,难以满足高精度同步测量。PXIe则把两者优势合而为一——保留 PXI 的触发与 100 MHz 差分系统时钟(槽间偏差 ≤ 100 ps、抖动 < 3 ps),同时将背板升级至 PCIe Gen3 ×4,每槽点对点带宽最高 6 GB/s,整箱聚合可超 24 GB/s。
由此可见,PXI/PXIe 的核心竞争力在于“高带宽 × 硬件级同步”:10 MHz/100 MHz 基准、星形触发与皮秒级抖动确保多通道数据严丝合缝,而 PCIe 串行化又让 PXIe 足以同时承载千兆网络流、毫米波雷达与高分辨率传感数据,成为当前高速数采系统的主流骨架。
一套典型 DAQ 系统由机箱与嵌入式控制器/外接主机提供运算能力和基准时钟,再按需求插入各类采集卡(电压、温度、网络 GigE 等)与高速存储卡。所有插件板都依托背板总线共享 10 MHz/100 MHz 时钟和多条触发线,实现多物理量的硬件级同步采样。在 DAQ 领域,“网卡”不仅是通讯接口,更是一类网络型采集卡。原因很简单:工业相机、分布式传感器、甚至整套测控节点的数据如今都“打包”成以太网帧直接上链路,网卡捕获的就是原生测量数据。例如,GigE Vision 工业相机已将千兆以太网作为通用接口,可在 IP67 防护外壳下持续输出高速图像流,完全遵循 GenICam/GigE Vision 标准,便于与第三方算法库即插即用;分布式 I/O 与智能传感器则大量采用 EtherCAT 或 OPC UA 远程模块,将应变、电压、温度等量化数据实时封装到 UDP/TCP 帧中回传。
图 2 度纬科技PXIe 存储卡侧面图
与传统模拟/数字 I/O 卡的区别在于,这些网络采集卡无需本地 ADC——数据本身就是网络帧,关键能力转向“线速捕获 + 精确时间戳”。1 GbE 理论带宽 1 Gb/s(≈125 MB/s),足以并行承载约 80 路 24‑bit/96 kHz 音频或 4 路无压缩 1080p60 视觉流;在 PXIe 背板 PCIe Gen3 ×4 6 GB/s 的加持下,网卡与其他高速采集模块同箱运行也不易堵塞。正因其“远距离、可扩展、通用协议”的特性,千兆网卡已从 IT 外设升级为 PXIe 数采系统中不可或缺的高速前端。
度纬 ASMC‑PXIe‑7024 千兆网卡定位于 PXIe 数采系统的“网络前端”:单卡 3U PXIe 尺寸(100 mm × 160 mm,4 HP),在前面板集成 4 个 1 GbE RJ‑45 端口,支持 1000/100/10BASE‑T 自适应,可直接将实验室或产线测点接入 PXIe 机箱。板载 FPGA 配有 TCP/UDP/IP 校验和分载与 TCP 分段硬件引擎,线速捕获仍保持 < 5 µs 转发延迟,并通过 PCIe DMA 将帧数据零拷贝推送至背板——与度纬 P2P 存储卡组合,可连续录制千兆流而无丢包风险。除基础流量控制、PXE远程启动外,网卡还可选 SM2/SM3/SM4 国密算法加速,满足国产化或涉密测试要求;全卡自研设计、拥有自主知识产权,支持 Windows 7/10、Windows Server、Linux 及银河麒麟/中标麒麟操作系统,在 0 °C – 55 °C 环境下长期稳定运行。凭借 “四口千兆+硬件加速+零拷贝直链+国产加密” 的差异化能力,ASMC‑PXIe‑7024 为PXIe平台注入了远距离、通用而安全的高速采集通道,将网络型传感器、GigE Vision 相机与 EtherCAT 节点无缝纳入度纬 DAQ 生态。
度纬科技以 PXIe 机箱为核心,围绕**“采集 + 分析 + 存储”**构建出一条完整的 DAQ 生态链:电压、电流、温度、应变桥、CAN/LIN/FlexRay、A²B 音频、高速1 GbE/10 GbE 网络等数十款采集卡,可与ASMC‑PXIe‑8016 P2P直链存储卡(16 TB、> 6 GB/s 连续写)及统一 DAQ GUI 无缝拼搭;槽位自识别、能量监控与 100 MHz 差分时钟保证多物理量纳秒级同步,台架、整车与产线三大场景一箱打尽。
总的来说, 随着传感器数字化、带宽与距离同步拔高,GigE × PXIe 成为打通测控“最后一公里”的理想组合;而度纬千兆网卡与全系 DAQ 模块的协同,既提供线速捕获、硬件时间戳,也让工程师按乐高方式扩展模拟、数字乃至音频链路,实现从采集到存储、从研发到产线的数据闭环。选择度纬,即选择更快、更准、更易扩展的 PXIe 测试未来。

度纬科技PXIe 采集卡组合图
度纬科技始终致力于在数据采集领域中实现创新、独特和可靠的产品方案。我们深知,这些要素是企业在市场竞争中立足的基石。正因为如此,我们将创新的灵感来源于客户的真实应用需求,而非仅仅为了展示华而不实的产品特性。通过不断优化和提升数据采集方案,度纬科技助力合作伙伴迈向高效精准的未来。欢迎选择度纬科技(010-64327909),共同开启数据采集的新篇章。