常数，观察和分析一阶测量装置的动态特性变化情况。根据给定的幅值测量误差，选择最优的时间常数，确定有效的频率测量范围。
1、 二阶测量装置的动态特性仿真
选择虚拟的二阶测量装置，分别在不同的输入信号：周期性信号（正弦波、方波、三角波、锯齿波等）、冲击信号、正弦扫描信号、及采样函数信号等情况下，改变频率比和阻尼比，观察和分析二阶测量装置的动态特性变化。根据给定的幅值测量误差，选择最优的频率比和阻尼比，确定有效的频率测量范围。
四、实验软件简介（实验步骤）
在LabView运行程序支持下，执行《测试技术教学实验系统》软件，选择“测量装置动态特性仿真”项，进入测量装置动态特性仿真面板。在此面板上，左上角是输入波形设置，左边中部是测量装置类型选择和测量参数选择区。右边上半部是显示输入信号波形和输出波形，右边上半部是显示输入信号和输出信号的频谱。红色为输入，白色为输出。
当选择虚拟的一阶测量装置时，确定输入信号的情况下，改变时间常数，观察一阶测量装置动态特性的变化。在确定测量误差和频率范围的情况下，选择恰当的时间常数。
当选择虚拟的二阶测量装置时，确定输入信号的情况下，改变频率比和阻尼比，观察二阶测量装置动态特性的变化。在确定测量误差和频率范围的情况下，选择恰当的阻尼比。
五、实验报告
(1).总结一阶测量装置的幅频特性与时间常数?之间的关系，与课本中的结论相比较，看是否正确;
(2)、绘出一阶测量装置的三条幅频曲线验证你从计算机上所得的最优时间常数?； (3).总结二阶测量装置的幅频特性与阻尼比ξ之间的关系，与课本中的结论相比较，看是否正确;
(4)、绘出二阶测量装置的三条幅频曲线验证你从计算机上所得的最优阻尼比; (5).写出本次实验的体会。
实验二 机械工程测试虚拟仪器设计实验
一、实验目的
1、 掌握LabVIEW软件的特点和用途，掌握LabVIEW编程的基本方法；
2、 加深理解虚拟仪器的基本概念，采用LabVIEW图形化编程语言创建/设计基本的虚
拟仪器；
3、 通过虚拟仪器应用实例，学习实用化虚拟仪器设计的基本方法。
二、LabVIEW简介
1、LabVIEW软件工具的特点：
（1）、图形化的编程方式，和无序写任何文本各式的代码。
（2）、既提供了传统的程序调试手段，如设置断点、单步运行，同时提供有独到的高亮执行
工具，是程序动画式运行，利于设计者观察程序运行的细节，使程序的调试和开发更为简捷。
（3）、提供了丰富的数据采集、分析及存储的库函数。
（4）、32bit的编译器编译生成32bit的编译程序，保证用户数据采集、测试和测控方案的高
速执行。
（5）、囊括了DAQ、GPIB、PXI、VXI、RS-232/485在内的各种仪器通信总线标准的所有功
能函数，使得不懂总线标准的开发者也可驱动不同总线标准接口设备与仪器。 （6）、提供大量与外部代码或软件进行连接的机制，诸如DDLs（动态连接库）、DDE（共享
库）、ActiveX等。
（7）、强大的Internet功能，支持常用网络协议，方便网络化远程测控仪器的开发。
2、LabVIEW软件包简介：
LabVIEW系统由LabVIEW应用执行文件和许多相关的文件及子目录组成。LabVIEW使用文件和目录来存储创建VI所必需的信息，部分重要的文件和目录如下： （1）、LabVIEW可执行程序，用于启动LabVIEW。
（2）、vi.lib目录：该目录包含VI库，如数据采集、仪器控制和分析VI。他必须与LabVIEW可执行程序在同一目录下。不要改变vi.lib目录的名称，因为LabVIEW启动时要查找该目录。如果改变此名称，就不能使用众多的控件和库函数。
（3）、example目录：该目录包含许多VI示例，这些例子示范LabVIEW的功能。 （4）、user.lib目录：用户创建的VI保存与该目录并将出现在LabVIEW的Functions Palette（函数选项板）上。
（5）、instr.lib目录：如果希望用户仪器驱动程序库出现在LabVIEW的函数选项板上，应将其放置在该目录下。
3、LabVIEW软件启动：
当双击LabVIEW图标启动软件时，将出现图1所示的启动画面。
在图1所示的LabVIEW主对话框中有七个选项，LabVIEW软件包内容分别包含在这七个选项中。 （1）、New VI
New VI是LabVIEW提供给用户创建/设计虚拟仪器的工作环境。一个VI有两个部分组成：一个前面板(Panel)和一个流程图（Diagram）（或称后面板），如图2（a）、(b)所示。前面板的功能等效于传统测试仪器的前面板；流程图的功能等效于传统测试仪器与前面板相联系的硬件电路。
（a）前面板
（b）流程图 图2 虚拟波形显示仪
因此，设计一个虚拟仪器是在两个窗口中进行。第一个是前面板开发窗口，其标志是“Untitled1”，所有虚拟仪器前面板的设计都是在这个窗口中进行并完成；第二个是流程图编辑窗口，标志是“Untitled1 Diagram”。 （a）、Panel（前面板）及其开发窗口
在选择了“New VI”后出现的前面板开发窗口中，包含主菜单栏（File,Edit,Operate,Project ,Windows,Help）和快捷工具栏。
设计制作虚拟仪器前面板，就是用Tools（工具）模板（见图3所示）中相应的工具去取用Controls（控制）模板（见图4所示）上的有关控件，摆放到窗口的适当位置来组成虚拟仪器前面板。
图3 工具模板 图4 控制模板
（b）、Diagram（流程图）及其编辑窗口
流程图是图形化的源代码，是VI测试功能软件的图形化表述。虚拟仪器是由软件编程实现测试功能的，软件编程分为两种：一种是基于传统的文本式编程方式；另一种是图形化编程方式。LabVIEW就是采用图形化编程方式。在流程图编辑窗口，选用Tools（工具）模板中相应的工具去取Functions（功能）模板（见图5所示）上的有关图标来设计制作虚拟仪器流程图，以完成虚拟仪器的设计工作。
（c）、取用控件和模板的各种方法（见软件“帮助”有关内容） （d）、主菜单栏及快捷工具栏（见软件“帮助”有关内容）
图5 功能模板
三、虚拟仪器设计入门
（一）、工具模板(Tools Palette)使用练习 （二）、控制模板(Controls Palette)使用练习 （三）、功能模板(Functions Palette)使用练习 （四）、创建VI 练习
使用LabVIEW开发平台创建虚拟仪器就是编制图形化程序，该图形化程序是虚拟仪器程序，简称VI。
* 虚拟仪器程序VI有两部分组成：前面办程序与流程图程序（详见相关内容）。 * 虚拟仪器程序VI的设计步骤：
1、在前面板设计窗口设置控件，并创建“流程图”中的端口。 2、在流程图编辑窗口放置节点、图框，并创建前面板控件。 3、数据流编程。 4、运行检验。