机构参数测试实验
实验20-机构运动参数测定实验
本测试系统测试结果不但可以由曲线形式输出，还可以直接打印出个点数值，克服了以往测试方法所在的须对记录曲线进行人工标定和数据处理，从而带来较大幅值和相位误差等问题。
一、实验目的
1．通过实验了解位移、速度、加速度、位移、角速度、角加速度测定方法。
2．通过实验初步了解“MEC—B机械动态参数测定试仪”即光电脉冲编码器、同步脉冲发生器（或称角度传感器）的基本原理，并掌握它们的使用方法。
3．通过实验曲线和理论曲线的比较，分析产生差异的原因，增加对速度、角速度、特别是加速度、角加速度的感性认识。
MEC—B机械动态参数测试仪由于采用微机及相应的外围设备，因此在数据处理的灵活性和结果显示、记录、打印的便利、清晰、直观等方面明显优于非微机化的同类仪器。另外，操作命令采用代码和专用键相结合，操作灵活方便，实验准备工作非常简单，并且在学生进行实验时稍作讲解学生即可使用。
3、光电脉冲编码器
1、灯泡2、聚光镜3、光电盘4、光拦板5、主轴
图20-6数字电路框图
图10-7输出波形
四、实验步骤
1.滑块位移、速度、加速度测量
(1)将PP—40四色绘图仪接入测试仪后板插座，打开CRT电源开关，启动面板电源开关，数码管显示“P”，适当调整CRT亮度与对比度。若环境温度超过30°C应打开风扇开关。
(2)调整同步脉冲发生器与分度盘位置，使分度盘插入同步脉冲发生器探头的槽内。拨动带轮使分度盘转动，探头上的绿色指示灯每转2°（即一个光栅）闪烁一次，而红灯每转一圈闪烁一次。9即分度盘上同步长光栅进入探头槽内红灯不亮，其余位置都亮）
机械原理实验指导书2005-10
实验指导书GUIDE BOOK FOR EXPERIMENT张云文李海涛姚海蓉编著AND目录CONTENTS说明 (1)前言 (2)实验一 机构运动简图测绘实验 (3)实验二 机构运动参数测试实验 (6)实验三 机构组合创新设计实验 (12)实验四 转子动平衡实验 (16)附录1 PCL-812PG数据采集与分析系统使用说明 (19)附录2 机构应用工程实例 (21)说明Brief Instruction机械原理是机械类专业的一门主干技术基础课，强调与工程实践应用相结合，以帮助培养同学们分析和解决工程实际问题的能力。
实验环节是课程的重要实践环节，不仅可以籍此巩固理论知识，而且对培养同学们的工程实践认知能力和创新能力具有重要意义。
机械原理共56学时。
理论教学50学时，实验学时6学时。
根据国家教委“高等工业学校机械设计基础课程的教学基本要求”，以我校的教学计划为依据，本着“培养学生综合设计能力”的教学宗旨，开设了机构运动简图测绘实验（实验一）、机构运动参数测试实验（实验二）、机构组合创新设计实验（实验三）、转子动平衡实验（实验四）作为机械原理的基本实验内容。
其中，动平衡实验由于设备老化，目前设备达到的教学效果完全可以由课内教学实现，因此目前该实验暂时取消。
待购置现代动平衡试验设备后即可随时开设。
此外，已在部分班级试点选修实验——范成实验的计算机虚拟实现、选做研究项目运动参数测试实验台的软硬件改进设计等。
同时，还拟开设选修实验——范成实验的模型实现，综合性、开放性实验——运动方案分析实验。
这部分实验内容暂时单独成篇，待条件成熟即可列入本实验指导书。
附录2中的机构应用工程实例是为了开阔同学们的视野，其实是工程实际中实现某种功能的一个运动方案，而决不是唯一的、或最好的解。
实验考核成绩分预习、实验操作、实验报告三部分。
实验成绩并入课程总成绩，约占10%。
为便于同学们预习，了解实验内容，完成实验报告，特编著本实验指导书。
实验教学典型案例一
实验教学典型案例一实验名称：机构动平衡与运动参数测定主讲教师：刘晓琳讲师授课方式：多媒体实验教学面向对象：机械类、近机类、非机类本专科学生实验性质：本实验为综合性实验。
（课内必做/课外开放）实验内容涉及到学生在《机械原理》、《测试技术》、《微机原理》等课程中学习的机构动平衡原理、机构动平衡方法、常用机械量测量方法、传感器原理以及数据采集与处理等方面的一系列相关知识，使学生能够对这些知识进行综合性的实践应用，并切全面锻炼了学生的实验操作及实验分析技能。
实验目的要求：1 1. 掌握曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构实现动平衡的原理和常用方法；2 2. 了解机构运动参数测试系统的基本硬件组成；3 3. 了解常用机械量（线位移、角位移、转速、机座振动加速度）的测试方法；4 4. 通过工程测试，定量了解铰链四杆机构和对心曲柄滑块机构的运动特性；5 5. 了解传感器的工作原理以及用于信号采集和分析的专业软件。
实验内容：1. 实验原理：（1）机构的平衡原理对于机构中作往复运动和平面复合运动的构件，在运动中产生的惯性力和惯性力矩不能在构件本身加以平衡，而必须对整个机构进行平衡，设法使各运动构件惯性力的合力以及合力偶达到完全的或部分的平衡。
平衡的方法有：利用对称机构平衡、利用平衡质量平衡、利用非完全对称机构平衡、利用弹簧平衡等。
本实验采用的是利用平衡质量平衡法对曲柄滑块机构和曲柄摇杆机构进行机构动平衡实验。
机构平衡的条件是：通过机构质心的总惯性力 FI和总惯性力偶矩MI分别为零，即：⎬ I F = 0; M�I= 0 （2）测试原理图5-4 测试系统2. 实验设备：1曲柄滑块机构实验台和曲柄摇杆机构实验台各一套（含线位移传感器、角位移传感器、旋转编码器、压电加速度传感器）；2扇形平衡块若干；3克）；ٛ（4）计算机测试系统（JXCRAS V5.1 随机信号分析系统）。
ٛ①硬件系统计算机（Cerelon 633Hz SDRAM 128M HDD 20G）；DC12 伏直流电源；A/D44 四通道数据采集卡；KD5002 电荷放大器;R03 角位移变送器。
机构参数测试实验
实验四机构运动参数测试机构运动参数测试实验以曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构、双曲柄机构和凸轮机构等典型运动机构作为被测对象。
本着理论联系实际的作法，在实验中必须将实验检测结果与理论数据进行对比，并从中分析实验误差产生的原因及其主要影响因素。
因此，实验前大都需要按实验指导书规定的待定检测对象及其原始数据，通过在计算机上进行理论计算，求解理论数据，然后方可进行实验。
在进行实验操作之前，需要通过阅读实验装置的使用说明书，熟悉实验装置的工作原理和仪器仪表的使用操作方法。
然后才能进行独立实验操作。
一、实验目的1、通过运动参数测试实验，掌握机构运动的周期性变化规律，并学会机构运动参数如：位移、速度和加速度（包括角位移、角速度和角加速度）的实验测试方法；2、通过利用传感器、工控机等先进的实验技术手段进行实验操作，熟悉LabVIEW软件的一些常用功能和程序的编写方法，训练掌握现代化的实验测试手段和方法，增强工程实践能力；3、通过进行实验结果与理论数据的比较，分析误差产生的原因，增强工程意识，树立正确的设计理念。
二、实验装置及工具1、实验装置的组成（1）实验装置的特点该实验以培养学生的综合设计能力、创新设计能力和工程实践能力为目标。
打破了传统的演示性、验证性、单一性实验的模式，建立了新型的设计型、搭接型、综合性的实验模式。
本实验提供多种搭接设备，学生可根据功能要求，自己进行方案设计，并将自己设计的方案亲手组装成实物模型。
形象直观，安装调整简捷，并可随时改进设计方案，从而培养学生的创造性和正确的设计理念。
（2）实验装置的功用实验中，可组合出：①曲柄滑块；②双曲柄；③摆动导杆；④曲柄摇杆；⑤滑块为输出构件的简单的平面六杆机构；⑥直动从动件凸轮机构；⑦摆动从动件凸轮机构实验台等多种典型的运动机构；另外，各构件尺度参数可调，突出了测试机构的尺寸参数的多变性。
这样可增加学生的实验题目和测试目标，使同学在实验中充分理解尺寸参数、原动件运动规律等因素对机构运动学方面的影响，巩固学生在课堂中所学知识，使之产生感性认识，增加对机械学研究的兴趣，同时达到一机多用的目的。
最新机构设计技术机构运动与力参数测试实验报告
机构运动与力参数测试实验报告院、系专业班级姓名同组人实验日期年月日一、机构运动方案设计（绘制机构运动简图，简要说明其结构特点和工作原理及使用场合）结构特点：上图实际为曲柄滑块机构，曲柄滑块机构具有的运动副为低副（上图机构有一组皮带轮构成的高副），构成低副两元件的几何形状比较简单，加工方便，易于得到较高的制造精度等优点。
工作原理：此机构常用于将曲柄得回转运动变换为滑块的往复直线运动，或者将滑块的往复直线运动转换为曲柄滑块运动，上图为前者。
其工作原理为：由电动机带动皮带轮5顺时针转动，从而带动结构3转动，再通过连接在齿轮上的连杆2带动滑块1做往复直线运动。
适用场合：自动送料机构、机床、内燃机、空气压缩机等。
二、绘制平面机构的运动学曲线s、v和a曲线。
三、根据数据曲线分析搭建的机构，包括是否有运动冲击，运行状况如何。
并分析波动、冲击、不稳定的原因。
根据搭建机构及数据曲线分析，运动有几个局部位置有运动冲击，但对整体影响不大，运动状况较为顺利。
1.根据角位移分析，可看出角速度线并不是水平直线，而是有一个微小的上下跳动的幅度。
其产生的原因可能是本身频率不稳定，或者是滑块来回摩擦系数不一致产生。
2.根据直线位移曲线图，可看出位移曲线并不是光滑的曲线，在波峰跟波谷都有一段是直线。
与直线的末端相连的曲线一开始便有较大的斜率，这会对测量器材造成一定的冲击，同时也造成机构的不稳定。
排除构件连接之间的偏差，为了更好测量滑块的往复运动，而不导致滑块卡死;连接滑块的测量器材在连接点有较大的松弛度，从而导致滑块在最左端和最有端有一段测量的空窗期，导致不能测量进而产生速度曲线的波峰、波谷有一段直线。
四、测量各构件尺寸，利用机械原理知识编程绘制所搭建机构的运动学曲线，求解各杆件的轴向力，并分析误差产生的原因。
实验室简介
实验室简介机械系统设计实验室1、实验室简介机械系统设计实验室主要承担机械原理、机械设计、机械设计基础等相关技术基础课程的实验教学，主要开设的实验项目有10个。
通过实验培养学生绘制机构运动简图和进行简单机械运动参数测定等方面的实际能力，增强学生对机械零件和装置进行力、力矩、转速及效率等测试的动手能力，能够进行与课程有关的初步实验研究的能力。
要求学生自己动手做实验并独立完成实验报告，真正获得实验技能的基本训练。
实验室目前固定资产总值40余万元，主要仪器设备：机构模型、齿轮范成仪、传动效率测试试验台、轴承试验台、拆装用减速器、轴系结构实验箱、动平衡实验机、机构创新设计和拼装及运动分析实验台、机械原理语音多功能控制陈列柜等。
2、实验项目介绍本实验室所涉及的实验项目有：传动效率测试实验、滚动轴承实验、轴系结构设计实验、机构运动简图的测绘、典型机构认识实验、机构运动参数测试实验、机构组合设计实验、齿轮范成原理、动平衡实验、减速器拆装实验。
⑴传动效率测试实验：测试输入功率、输出功率与功耗间关系。
⑵滚动轴承实验：测量滚动轴承元件上的载荷分布及变化，分析轴向载荷与总轴向载荷的关系，进行滚动轴承组合设计。
⑶轴系结构设计实验：轴系结构设计与轴承组合设计及受力分析。
⑷机构运动简图的测绘：测绘机械实物机构运动简图, 计算自由度。
⑸典型机构认识实验：通过对机械原理陈列柜的观察，加深对机构的认知。
⑹机构运动参数测试实验：测量机构的位移和转速，掌握机构测试系统的基本组成，了解传感器的工作原理。
⑺机构组合设计实验：基于机构型的变异和运动原理的变化，进行机构创新设计。
⑻齿轮范成原理：掌握标准齿轮、正变位齿轮和负变位齿轮的不同切制方法。
⑼动平衡实验：掌握动平衡机的基本工作原理和操作方法，加强转子动平衡概念的理解。
⑽减速器拆装实验：了解齿轮减速器的构造与装配方式，掌握轴上零件的轴向和周向固定方法。
精密测量实验室1、实验室简介在机械制造过程中需要对零部件进行多次测量以便对产品质量进行控制，实验室配备了一般机械制造工厂和计量室常用的测量仪器，可进行尺寸误差测量、形状和位置误差测量、表面粗糙度测量、齿轮测量等，主要开设的实验项目有5个。
11凸轮机构运动参数的测定
课题十一凸轮机构运动参数的测定凸轮机构主要是由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。
其中凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，一般为主动件，作等速回转运动或往复直线运动。
从动件与凸轮轮廓接触，传递动力和实现预定的运动规律故从动件的运动规律取决于凸轮轮廓曲线。
由于组成凸轮机构的构件数较少，结构比较简单，只要合理地设计凸轮的轮廓曲线就可以使从动件获得各种预期的运动规律。
凸轮机构能将主动件的连续运动转变为从动件的移动或转动，因而广泛用于各种机械中，特别是自动机械、自动线中的机械控制装置中。
1．凸轮机构运动参数的测定实验台及其工作原理进行凸轮机构运动参数的测定实验台有多种形式，现以如图11—1所示的连杆机构与凸轮组合实验台，完成凸轮机构运动参数的测定。
图11—1 连杆机构与凸轮组合实验台a）b）图11—2 凸轮机构实验台的运动简图1--同步脉冲发生器 2—减速器 3--电机 4—传感器5--光栅盘 6--凸轮 7--平底直动从动件 8--回复弹簧9--滑块 10--滚子直动从动件如图11—2a）、b）所示，凸轮机构的实验台是电机、减速器、凸轮、直动从动件、滑块、传感器、同步脉冲发生器、光栅盘和回复弹簧等组成。
通过调速器调节电机的转速输出后，经蜗杆减速器带动凸轮转动，驱动从动件运动，其位移量通过直线位移传感器由模/数转换模块在嵌入式计算机系统的控制下，将位移量转换成数字信号，计算出其往复移动的周期、线速度、线加速度等机构运动参数。
也可更换不同廓线的盘形凸轮，从而调节从动件的偏心距。
2．凸轮机构运动参数的测定实验注意事项(1) 调节电机的转速时应缓慢转动调速旋钮，在关闭实验台电源前，应将电动机的转速调到最小。
(2) 用手转动凸轮盘1～2 周，检查各运动构件的运行状况，各螺母紧固件应无松动，各运动构件应无卡滞现象。
(3) 测试时，凸轮的转速不应过高，以免产生大的冲击，造成零件损坏。
(4) 调节从动件偏心距时，偏心距不宜过大，否则有可能使凸轮机构卡死，造成零件损坏。
曲柄导杆滑块等机构测试仿真实验报告
曲柄导杆滑块等机构测试仿真实验报告一、实验目的本次实验的目的是对曲柄导杆滑块等机构进行测试仿真，通过实验数据分析，掌握该机构的运动规律和特性，为机构设计和优化提供参考。
二、实验原理曲柄导杆滑块等机构是一种常见的机械传动装置，其主要由曲柄、连杆、导杆和滑块等部件组成。
在运动过程中，曲柄带动连杆运动，使导杆产生往复直线运动，从而驱动滑块完成工作。
三、实验器材本次实验所使用的器材包括：计算机、SolidWorks软件、Matlab软件。
四、实验步骤1.建立曲柄导杆滑块等机构三维模型利用SolidWorks软件建立曲柄导杆滑块等机构三维模型，并进行参数设置和装配。
2.进行运动分析利用SolidWorks Motion模块对该机构进行运动分析，并得出相关数据。
3.进行力学分析利用Matlab软件对该机构进行力学分析，并得出相关数据。
4.比较分析结果将两种分析方法得到的数据进行比较和分析，掌握该机构的运动规律和特性。
五、实验结果1.运动分析结果通过SolidWorks Motion模块对该机构进行运动分析，得到以下数据：曲柄转角：0~360度连杆长度：50mm导杆长度：100mm滑块位置：-50~50mm2.力学分析结果通过Matlab软件对该机构进行力学分析，得到以下数据：曲柄转角：0~360度连杆角度：0~180度导杆速度：0~10m/s滑块加速度：-10~10m/s^23.比较分析结果通过比较两种分析方法得到的数据，可以发现该机构的运动规律和特性与曲柄转角有关，当曲柄转角为180度时，导杆速度最大；当曲柄转角为90或270度时，滑块加速度最大。
此外，连杆角度与导杆速度呈正比关系。
六、实验结论通过本次实验可以得出以下结论：1.曲柄导杆滑块等机构的运动规律和特性与曲柄转角、连杆角度等参数有关。
2.该机构在不同工况下具有不同的性能表现，需要根据具体情况进行优化设计。
3.利用SolidWorks Motion模块和Matlab软件可以对该机构进行运动分析和力学分析，为机构设计和优化提供参考。
机械结构振动参数测试实验
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2 从相频曲线估计固有频率和阻尼比
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从单自由度受迫振动的相频表达式：
，
和相频曲线中可以看出，不管阻尼大小如何，当激振频率和固有 频率相同时，位移的相位角滞后总是，因此通过所测得的相频曲 线可以直接确定系统的固有频率。 确定系统的阻尼比：
0-9-4
5
五、操作步骤
1按正弦激振的要求接好实验系统的线路。 注：通道A作为激励信号 通道B作为响应信号 2.打开计算机。 3.单击桌面上的“信号数据采集与分析”(实验版)。 4.进入实验窗口。 5.单击菜单中的“频响测试”。选择“正弦激振”。 6.单击菜单中的“设置”按钮。 进行采样设置： 输入信号通道A选择‘参考信号’，通道B选择‘加速度’. 电荷放大器灵敏度：通道B设置为20.8mv/g 单击“确定”按钮。 7.然后分别单击“幅频特性”和“相频特性”的左上角的“坐标设置”按钮。 在对话框中设置坐标轴范围为“自动设置”，然后单击“确定”。 8.打开功率放大器和电荷放大器的电源开关,使电荷放大器灵敏度显示20.8， 2010-9-4 6 然后调节功率放大器的“增益调节旋钮”,使悬臂梁有轻微振动。
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4 用坐标纸绘出:：幅频曲线和相频曲线。 用坐标纸绘出:
5用幅频曲线和相频曲线确定系统的ωn和ζ。与 用理论公式计算结果相比较,分析误差产生的 原因
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七 思考题
1 振动的激励方式通常分为几类？ 2 瞬态激振的特点？
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3 .按理论公式计算:梁的固有频率 .按理论公式计算:
式中 E——梁的弹性模量 Io——梁横截面惯性矩 L——悬臂梁长度 S——梁的横截面积 A——振型常数 ρ——-梁材料单位体积质量
机械毕业论文题目123
仿真类毕业设计题目及要求曲柄摇杆机构运动参数测试实验装置的设计及三维仿真研究(一）1．设计任务:●完成曲柄摇杆机构实验装置的结构设计，生成二维图（包含：实验装置总装图及主要零部件图);●完成曲柄摇杆机构实验装置的三维仿真的设计，（要求用Pro/E软件或Sｏliｄworks进行设计）;●完成曲柄摇杆机构的运动参数理论曲线实验测试及曲线输出；●其他:并需编制一些人机—-交互界面;2.机构尺寸:被测对象基本参数①基本参数（电机转速：n１=12５0r/ｍin;减速比:１/36)曲柄摇杆机构如图所示，各杆长度如下：曲柄:lＡB=50mｍ; 连杆:ｌBC=１60mm; 摇杆：l CD=90mm；机架：lＡD=18０ｍm。
②测试内容一个运动循环内，摇杆角位移θ、角速度ω和角加速度ε与机构位置（曲柄转角)之间关系,并给制θ—、ω—和ε—线图。
曲柄摇杆机构运动参数测试实验装置的设计及三维仿真研究（二) 2．设计任务:●完成曲柄摇杆机构实验装置的结构设计,生成二维图(包含：实验装置总装图及主要零部件图）;●完成曲柄摇杆机构实验装置的三维仿真的设计，（要求用Pｒo/E软件或Soｌidworks进行设计）;●完成曲柄摇杆机构的运动参数理论曲线实验测试及曲线输出;●其他：并需编制一些人机—-交互界面；2.机构尺寸:被测对象基本参数①基本参数(电机转速:ｎ1＝１250r/mｉｎ;减速比:１/３６）曲柄摇杆机构如图所示，各杆长度如下:曲柄:l AB=35mm；连杆：lＢC=160ｍm; 摇杆：l CD＝90mm；机架：l AＤ=180mm.②测试内容一个运动循环内，摇杆角位移θ、角速度ω和角加速度ε与机构位置(曲柄转角）之间关系,并给制θ-、ω—和ε—线图。
曲柄摇杆机构运动参数测试实验装置的设计及三维仿真研究（三) 3．设计任务：●完成曲柄摇杆机构实验装置的结构设计，生成二维图（包含：实验装置总装图及主要零部件图)；●完成曲柄摇杆机构实验装置的三维仿真的设计，（要求用Pro／E软件或Soｌidworｋs进行设计)；●完成曲柄摇杆机构的运动参数理论曲线实验测试及曲线输出;●其他：并需编制一些人机-—交互界面;2．机构尺寸：被测对象基本参数①基本参数（电机转速: n1=12５０ｒ/miｎ；减速比:1／36)曲柄摇杆机构如图所示，各杆长度如下:曲柄:l AＢ＝35mｍ；连杆：l BC=１60mm; 摇杆:lＣD=６0mm;机架：l AD=1８０ｍm。
试验检测参数范文
试验检测参数范文试验检测参数是指在进行科学实验时，研究者根据实验目的和假设选定的一组变量和因素。
这些参数的选择对于实验设计和结果的可靠性具有重要意义。
下面将从实验目的、样本数量、变量选择、测量方法、实验装置等方面对试验检测参数进行详细阐述。
首先需要明确实验的目的。
实验目的是指研究者希望通过实验得到的科学结论或解决的科学问题。
在确定实验目的的基础上，研究者可以选择适合的检测参数来达到实验目的。
例如，如果实验目的是研究其中一种药物对人体的副作用，那么检测参数可以选择人体生理指标或身体症状等。
其次，样本数量是决定试验检测参数的重要因素之一、样本数量的多少直接关系到实验结果的可靠性和推广性。
一般情况下，样本数量要足够大，能够代表整个研究对象的多样性。
对于实验研究来说，样本数量的确定需要根据实验目的、研究对象的特点以及实际可行性进行综合考虑。
变量选择是试验检测参数的核心内容之一、在科学研究中，变量是指可能对实验结果产生影响的因素。
通常将变量分为自变量和因变量。
自变量是在研究中被独立地操作或调整的变量，因变量是根据自变量的变化而发生变化的变量。
在选择变量时，需要考虑自变量的重要性、可操作性和实验的可行性。
测量方法的选择也是试验检测参数的重要环节。
测量方法需要准确、可靠、重复性好。
不同的实验目的和变量需要选择适合的测量方法。
例如，在研究材料的物理性质时可以使用仪器测量方法，而在研究人体生理参数时可以使用生物传感器或生物化学检测方法。
实验装置是指用于进行实验的仪器设备和实验环境。
实验装置的选择需要考虑实验目的、实验变量以及实验的可行性和可控性。
合理选择和配置实验装置可以有效保证实验结果的可靠性和稳定性。
综上所述，试验检测参数的选择是科学研究中的重要方面。
研究者需要根据实验目的、样本数量、变量选择、测量方法和实验装置等因素来合理选定试验检测参数。
只有在参数选择上经过科学合理的考虑，并且能够具备可靠性和可重复性，才能得到准确可信的实验结果。
实验36 数字mosic功能和参数测试
数字MOSIC功能和参数测试本实验的目的是熟悉MOSIC的功能和参数的物理意义，掌握其测试方法。
测试包括MOSIC的逻辑功能、最高工作频率、静态功耗、工作功耗、输入高（低）电平、输出高（低）电平、输入电流、输出驱动能力及延迟时间等。
一、实验原理1．MOSIC静态功耗（也称维持功耗）PDDMOSIC的静态功耗是：当输入端为固定的逻辑点评，输出端空载，输出状态固定不变是电路所消耗的能量。
静态功耗是温度的函数。
由于静态是从电源到底没有支流通路，MOSIC静态功耗很小，它只取决于漏电情况。
2．输出高电平（低电平VOL ）。
输入高电平（低电平VIL）(1)当输入输出为固定的VCC 或VSS，输出端空载时，所输出的固定电平为输出高电平VOH 及输出低电平VOL。
(2)当输出端维持应有的VOH 和VOH时，输出端所能输入的最小高电平VIH或最大低电平V IL。
VOH （VOH）越接近VCC（VSS），VIH（V IL）越远离VCC（VSS），其电路性能越好。
3.逻辑功能和最高工作频率fmax(1)现实根据被测的IC应有的逻辑功能确定输入输出波形时序，搭一个相应的测试电路产生这些输入波形并把其送入被测IC的输入端，用示波器或逻辑分析仪测试输入输出波形所对应的时序关系。
（2）最高工作频率fmax取决于电路各级在动态工作中的充放电速度。
在额定的负载下，保持正确逻辑关系和额定的波形幅度，电路所能承受的输入脉冲的频率为fmax。
4．工作功耗PW静态功耗和动态功耗的总和为电路的工作功耗。
P W=PDD +P A+PT动态功耗包括顺态功耗和交变功耗PA 。
其中PT是在动态工作中电源对电容（包括级间栅电容、Pn结电容和输出级负载电容等）的充放电所消耗的能量。
P T =ΣCifci(VOH-VOL)VCCPA 是由于在交变时波形的上升沿和下降沿使得电路从VCC到VSS有直流通路而消耗的能量。
PA ∝fci动态功耗是无法单独测试的，而对于CMOS电路由于PDD很小，因此PW ≈P A+PT在固定负载情况下它与工作频率成正比，在固定工作频率时，它与负载电容成正比。
机械运动参数测定实验指导书
实验二机械运动参数测定实验指导书一、实验目的:1.通过实验了解：位移、速度、加速度测定方法。
角位移、角速度、角加速度的测定方法；转速及回转不均匀系数的测量方法。
2.通过实验初步了解“机械动态参数测定实验台”及光电脉冲编码器、同步脉冲发生器（或称角度传感器）的基本原理，并掌握它们的使用方法。
3.通过比较理论运动线图与实测运动线图的差异，并分析其原因，增加对速度、角速度、特别是加速度、角加速度的感性认识。
二、实验台简介：1、主要技术参数1) 曲柄原始参数：曲柄AB 的长度LAB：可调0.04～0.06m。
曲柄质心S1 到A 点的距离LAS1=0。
平衡质点P1 到A 点的距离LAP10.04～0.05：可调。
曲柄AB 的质量（不包括MP1）M1=2.55kg。
曲柄AB 绕质心S1的转动惯量（不包括MP1）JS1=0.00475kgm2。
P1点上的平衡质量MP1可调。
2) 连杆原始参数：连杆BC 的长度LBC：可调0.27～0.30m。
连杆质心S2到 B 点的距离LBS2=LBC/2。
连杆BC 的质量M2=0.55kg。
连杆绕质心S2的转动惯量JS2=0.0045kgm2。
3) 摇杆原始参数：摇杆CD 的长度LCD=0.13~0.18m。
摇杆质心S3到C 点的距离LAS3=0.14m。
平衡质点P3到 C 点的距离LAP3:可调。
摇杆CD 的质量（不包括MP3）M3=0.624kg。
摇杆CD 绕质心S3的转动惯量（不包括MP3）JS3=0.05kgm2。
P3点上的平衡质量MP3:可调。
4) 机架原始参数：机架铰链的距离LAD=0.34m。
浮动机架的总质量M4=32.65kg。
加速度计的方向角а：可调0~3600。
5)连杆原始参数：连杆DE 的长度L DE：可调0.27~0.31m。
连杆质心S4到D 点的距离L BS4=0.15m。
连杆DE 的质量M4=0.55kg。
连杆绕质心S4的转动惯量J S4=0.0045kgm2。
平面连杆机构设计分析及运动分析综合实验
实验二平面连杆机构设计分析及运动分析综合实验一、实验目的：1、掌握机构运动参数测试的原理和方法。
了解利用测试结果，重新调整、设计机构的原理。
2、体验机构的结构参数及几何参数对机构运动性能的影响，进一步了解机构运动学和机构的真实运动规律。
3、熟悉计算机多媒体的交互式设计方法，实验台操作及虚拟仿真。
独立自主地进行实验内容的选择，学会综合分析能力及独立解决工程实际问题的能力，了解现代实验设备和现代测试手段。
二、实验内容1、曲柄滑块机构及曲柄摇杆机构类型的选取。
2、机构设计，既各杆长度的选取。
（包括数据的填写和调整好与“填写的数据”相对应的试验台上的杆机构的各杆长度。
）3、动分析（包括动态仿真和实际测试）。
4、分析动态仿真和实测的结果，重新调整数据最后完成设计。
三、实验设备：平面机构动态分析和设计分析综合实验台，包括：曲柄滑块机构实验台、曲柄摇杆机构实验台，测试控制箱，配套的测试分析及运动仿真软件，计算机。
四、实验原理和内容：1、曲柄摇杆机构综合试验台①曲柄摇杆机构动态参数测试分析：该机构活动构件杆长可调、平衡质量及位置可调。
该机构的动态参数测试包括：用角速度传感器采集曲柄及摇杆的运动参数，用加速度传感器采集整机振动参数，并通过A/D板进行数据处理和传输，最后输入计算机绘制各实测动态参数曲线。
可清楚地了解该机构的结构参数及几何参数对机构运动及动力性能的影响。
②曲柄摇杆机构真实运动仿真分析：本试验台配置的计算机软件，通过建模可对该机构进行运动模拟，对曲柄摇杆及整机进行运动仿真，并做出相应的动态参数曲线，可与实测曲线进行比较分析，同时得出速度波动调节的飞轮转动惯量及平衡质量，从而使学生对机械运动学和动力学，机构真实运动规律，速度波动调节有一个完整的认识。
③曲柄摇杆机构的设计分析：本试验台配置的计算机软件，还可用三种不同的设计方法，根据基本要求，设计符合预定运动性能和动力性能要求的曲柄摇杆机构。
另外还提供了连杆运动轨迹仿真，可做出不同杆长，连杆上不同点的运动轨迹，为平面连杆机构按运动轨迹设计提供了方便快捷的虚拟实验方法。
实验六 凸轮机构实验
实验六 凸轮机构实验一、实验目的1.熟悉凸轮机构的结构组成，学会控制并观察它们的运动过程；2.掌握机构运动参数测试的原理和方法，了解两种机构从动件位移、速度、加速度的变化规律。
二、实验设备及工具1.凸轮机构实验台；2.活动扳手，固定扳手，内六角扳手，螺丝刀，钢直尺。
三、 实验台结构及工作原理1.凸轮机构实验台凸轮机构实验台，由盘形凸轮、圆柱凸轮和滚子推杆组件构成，提供了等速运动规律 、等加速等减速运动规律、多项式运动规律、余弦运动规律、正弦运动规律、改进等速运动规律、改进正弦运动规律、改进梯形运动规律等八种盘形凸轮和一种等加速等减速运动规律的圆柱凸轮供检测使用，可拼装平面凸轮和圆柱凸轮两种凸轮机构。
主要构件尺寸参数如下：盘形凸轮：基圆半径为 mm R 400=最大升程为 mm H 15max =圆柱凸轮：升程角为 150=α升程为 mm H 5.38=2.数据采集系统实验台采用单片机与A/D 转换集成相结合进行数据采集，处理分析及实现与PC 机的通信，达到适时显示运动曲线的目的。
该测试系统先进、测试稳定、抗干扰性强。
同时该系统采用光电传感器、位移传感器作为信号采集手段，具有较高的检测精度。
数据通过传感器与数据采集分析箱将机构的运动数据通过计算机串口送到PC 机内进行处理，形成运动构件运动参数变化的实测曲线，为机构运动分析提供手段和检测方法。
本实验台电机转速控制系统有两种方式：手动控制：通过调节控制面板上的液晶调速菜单调节电机转速。
软件控制：在实验软件中根据实验需要来调节。
其原理框图如下:四、注意事项1.机构运动速度不易过快。
2.机构启动前一定要仔细检查联接部分是否牢靠；手动转动机构，检查曲柄是否可整转。
3.运行时间不宜太长，隔一段时间应停下来检查机构联接是否松动。
4.因振动和干扰等原因，采集曲线会有毛刺。
六、实验报告及思考题1.选取合理的数据，绘制凸轮机构的从动件运动规律曲线（主动件旋转一周,从动件的位移、速度、加速度的变化规律）。
实验一TTL与非门的参数测试
实验一TTL与非门的参数测试实验目的：通过测试TTL与非门的参数，了解其工作原理和性能特点。
实验器材：1.TTL与非门集成电路芯片（例如：74LS04）2.面包板3.连线杜邦线4.LED等基础元件5.电源6.示波器实验原理：实验步骤：1.连接电路：将TTL与非门芯片安装在面包板上，并与电源、LED等元件适当地进行连接。
根据需要，可以连接多个输入信号和输出信号。
2.施加电源：将电源接入电路，确保电压符合TTL电路的工作要求（通常为5V）。
3.输入测试：通过外部开关或按钮等触发输入信号，观察输出信号状态的变化。
可以通过连接示波器来观察电路的工作波形。
4.参数测量：根据实验需要，可以测试TTL与非门的不同参数，例如输入电压门限（VIH、VIL）、输出电流和输入电流。
实验结果：通过测试TTL与非门的参数，可以得到以下结果：1.输入电压门限：根据数据手册，可以测量TTL与非门的高电平输入电压门限（VIH）和低电平输入电压门限（VIL）。
这些门限电压确定了逻辑电平的切换点。
2.输出电流：可测量TTL与非门的输出电流，这是通过所选工作电压下的外部负载（如LED）所测得的。
输出电流的大小决定了芯片的驱动能力。
3.输入电流：可以通过测量输入端的电流（通常是输入电压为高电平或低电平时的电流值）来确定TTL与非门的输入阻抗。
实验注意事项：1.操作电路时，应注意电源的稳定性和接线的可靠性，以避免电路损坏。
2.测量参数时，应使用合适的测量仪器，并按照正确的操作步骤进行测量。
3.执行测试时，应按照实验计划记录测试数据，并及时分析和总结实验结果。
实验拓展：1.可以进一步测试TTL与非门的工作速度参数，例如上升时间、下降时间和传播延迟等。
2.可以将TTL与非门与其他逻辑门（如与门、或门等）进行组合，构建更复杂的数字逻辑电路。
3.可以通过改变输入信号的方式，如按钮触发、串行输入等，来测试TTL与非门在不同工作条件下的性能。
本次实验通过测试TTL与非门的参数，能够更好地理解其工作原理和性能特点。
CQPS-E机构运动参数测试组合创新实验台说明书
CQPS-E机构运动参数测试组合创新实验台一、实验目的1、加深对平面机构组成原理及运动特点的认识，提高机构综合创新设计能力。
2、通过实验机构的搭接训练，测试系统的组建及机构运动参数的测试，提高实践动手能力。
3、掌握机构运动参数（线位移、线速度、线加速度及角位移、角速度、角加速度）的测试方法，对比分析机构运动性能。
二、实验设备及工具1、CQPS－E机构运动参数测试组合创新实验台及其配套系统软件。
该实验台有CQPS－E／1~4型共四台套(如下图)，每个台架上均可安装3个实验机构，总共可安装12个实验机构，学生可分四组同时实验。
（客户可选购我公司此产品中的任一单一套产品，使用说明书同时使用此版本）CQPS－E／1 CQPS－E／2CQPS－E／3 CQPS－E／4（1）、CQPS－E／1型可安装实验机构：A．正弦机构；B．等加速－等减速运动凸轮机构；C．简谐运动凸轮机构；其中两种凸轮机构均有尖顶、滚子、平底三种从动件，均为对心移动从动件盘形凸轮机构。
（2）、CQPS－E／2型可安装实验机构：A．齿轮－对心曲柄滑块机构；B．齿轮－偏置曲柄滑块机构；C．槽轮机构；（3）、CQPS－E／3型可安装实验机构；A．曲柄摆块－齿条齿轮机构；B．摆块机构；C．齿轮－曲柄摇杆机构；（4）、CQPS-E/4型可安装实验机构A．摆动导杆－对心滑块机构；B．摆动导杆－偏置滑块机构；C．摆动导杆－双摇杆机构；2、平面机构创意组合测试分析仪。
3、配套工具：十字螺丝刀，固定扳手，内六角扳手，钢板尺，卷尺。
三．实验原理1、机构的组成原理机构具有确定运动的条件是其原动件的数目应等于其所具有的自由度的数目。
因此，如将机构的机架及与机架相连的原动件从机构中拆分开来，则由其余构件构成的构件组必然是一个自由度为零的构件组。
而这个自由度为零的构件组，有时还可以拆分成更简单的自由度为零的构件组，将最后不能再拆的最简单的自由度为零的构件组称为基本杆组（或称阿苏尔杆组）简称为杆组。
实验一结构振动测试系统及基本参数的测量实验目的与要求
第二部分 结构动力学实验一 结构振动测试系统及基本参数的测量一、 实验目的与要求1、了解结构振动测试系统的基本组成、仪器设备的基本原理和操作方法。
2、学习简谐振动中的频率和幅值（位移、速度、加速度）的测量方法。
二、 实验原理1、结构振动测试系统一般由激振系统、传感器及放大系统、数据采集与处理三部分组成。
2、对于简谐振动： 位移 t A x ωsin =速度 )2/sin(πωω+=t A x加速度 )sin(2πωω+=t A x（1）信号发生器：用来发生正弦信号，其频率和电压幅值可调。
（2）功率放大器：将来自信号发生器的电压信号进行功率放大输出，用以推动振动台工作。
（3）电磁式振动台：振动台的台面可以按照信号发生器输出的信号的频率和幅值振动。
（4）加速度传感器：将被测系统的机械振动量（加速度）转换成电量。
（5）速度传感器：将被测系统的机械振动量（速度）转换成电量。
（6）位移传感器：将被测系统的机械振动量（位移）转换成电量。
（7）电荷放大器：将加速度传感器输出的较小的电荷信号放大成可供检测的电压信号。
（8）测振放大器：将速度型测振传感器输出的较小的电流信号放大成可供检测的电压信号。
（9）位移放大器：将位移型测振传感器输出的较小的电流信号放大成可供检测的电压信号。
（10）数据采集与分析系统：记录和分析结构振动的各个参数。
四、实验步骤1、按图所示连接实验仪器设备，并仔细检查确认无误。
2、依此打开信号发生器、功率放大器，预热5分钟。
然后打开各放大器、数据采集与分析系统。
3、将信号发生器置于正弦信号输出，输出频率为10Hz。
4、缓慢调节信号发生器的电压，使振动台产生振动，在数据采集与分析系统中的示波器上观察到一个较稳定的正弦波形。
5、记录各仪器的指示值。
6、根据各仪器的标定系数，确定振动台的振动（加速度、速度、位移）幅值。
7、改变振动频率（10-100Hz），每隔10Hz，重复4、5、6项的内容。
8、将各仪器设备的输出旋扭恢复到零，依此关闭信号发生器、功率放大器、各个传感器放大器的开关，并关闭数据采集与分析系统。
机械原理与设计实践报告
机械原理与设计实践报告本实践报告旨在展示在实践课程中，为研究生学习机械设计而完成的一系列活动。
在这个报告中，我将涵盖对机械设计的理解，考虑的设计要素，使用的设计工具，建议的机械设计流程，并介绍本次实践活动的主要内容和成果。
首先，我们讨论了机械设计的基本原理，包括力学，材料力学，机械工程以及设计计算机软件等。
讨论了如何根据用户需求创建一个最终产品。
而实际设计活动需要以各种设计要素为基础，其中包括形式设计，装配设计，自由移动设计，精密机构设计以及自动化设计。
其次，我们考虑了机械设计所需的一些工具，这些工具包括CAD（计算机辅助设计）软件，CAE（计算机辅助工程）软件以及CAM（计算机辅助制造）软件。
这些工具可以模拟用户的活动，为用户提供可视化模型，分析设计的结构性能，评估设计的可靠性和经济性，最终确定设计的最优方案。
此外，我们根据机械设计的一般流程提出了一些建议。
首先，确定用户需求，确定用户活动，确定机械结构和参数，然后完成设计模拟，最后进行性能分析与实验测试，确定最佳的机械系统设计方案。
本次实践课程的主要活动是利用CAD软件和CAE软件，为一个分离式悬臂梁机构计算机内部参数，并进行参数化设计。
通过计算机程序，确定了悬臂梁机构的参数，如输入力，轮子和杆件的半径，轮子和杆件的转动惯量，轮子和杆件之间的连接机构，轴承等。
最后，我们手工制作了一个机构，在物理实验室中用力学检测方法测试了机构的性能参数，并将结果与理论参数进行了比对，发现理论参数与实验参数接近，机构的功能良好。
通过本次实践的学习，我更加深入地了解了机械设计的原理，掌握了常用的机械设计工具，重新认识工程设计在解决实际问题中的重要性，熟悉了机械设计的一般流程，能够根据用户需求设计合理的机构。
实验三 多级机械传动装置性能参数测试实验
实验三 多级机械传动装置性能参数测试实验一、实验目的(1)掌握转速、转矩、传动功率、传动效率等机械传动性能参数测试的基本原理和万法。
(2)通过实验，了解各种单级机械传动装置的特点，对各种单级机械传动装置的传动功率大小范围有定量的认识。
(3)通过实验，了解齿轮传动、蜗杆传动中的在传递运动与动力过程中的参数曲线（速度曲线、转矩曲线、传动比曲线、功率曲线及效率曲线等），加深对常见机械传动性能的认识和理解。
(4)了解JLC-A 系列综合设计型机械设计实验装置的基本构造及其工作原理。
二、实验设备本实验在“机械传动性能综合测试实验台”上进行。
本实验台采用模块化结构，由不同种类的机械传动装置、联轴器、变频电机、加载装置和工控机等模块组成，学生可以根据选择或设计的实验类型、方案和内容，自己动手进行传动连接、安装调试和测试，进行设计性实验、综合性实验或创新性实验。
本实验台的传感器测量精度高，能满足教学实验与科研生产试验的实际需要。
机械传动性能综合测试实验台采用自动控制测试技术设计，所有电机自动起停，转速自动调节，负载自动调节，整台设备能够自动进行数据采集处理，自动输出实验结果，是高度智能化的产品。
机械设计综合实验台的控制系统如图1—1所示。
三、实验原理和方法1．传动效率η及其测定方法效率η表示能量的利用程度。
在机械传动中，输入功率P i 应等于输出功率P 0与损耗 功率P f 之和，即f i P P P +=0 (1—1)式中，i P 为输入功率，kW ；P 0为输出功率，kW ；P f 为损耗功率，kW 。
则传动效率η定义为iP P 0=η (1-2) 由力学知识知，轴传递的功率可按轴的角速度和作用于轴上的力矩由下式求得： M n M nP M P 3000010006020ππϖ=⨯== (1—3) 式中，P 为轴传递的功率，kW ；M 为作用于轴上的力矩，N ·m ；ω为轴的角速度，rad ；n 为轴的转速，r ／min 。
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实验四机构运动参数测试机构运动参数测试实验以曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构、双曲柄机构和凸轮机构等典型运动机构作为被测对象。
本着理论联系实际的作法，在实验中必须将实验检测结果与理论数据进行对比，并从中分析实验误差产生的原因及其主要影响因素。
因此，实验前大都需要按实验指导书规定的待定检测对象及其原始数据，通过在计算机上进行理论计算，求解理论数据，然后方可进行实验。
在进行实验操作之前，需要通过阅读实验装置的使用说明书，熟悉实验装置的工作原理和仪器仪表的使用操作方法。
然后才能进行独立实验操作。
一、实验目的1、通过运动参数测试实验，掌握机构运动的周期性变化规律，并学会机构运动参数如：位移、速度和加速度（包括角位移、角速度和角加速度）的实验测试方法；2、通过利用传感器、工控机等先进的实验技术手段进行实验操作，熟悉LabVIEW软件的一些常用功能和程序的编写方法，训练掌握现代化的实验测试手段和方法，增强工程实践能力；3、通过进行实验结果与理论数据的比较，分析误差产生的原因，增强工程意识，树立正确的设计理念。
二、实验装置及工具1、实验装置的组成（1）实验装置的特点该实验以培养学生的综合设计能力、创新设计能力和工程实践能力为目标。
打破了传统的演示性、验证性、单一性实验的模式，建立了新型的设计型、搭接型、综合性的实验模式。
本实验提供多种搭接设备，学生可根据功能要求，自己进行方案设计，并将自己设计的方案亲手组装成实物模型。
形象直观，安装调整简捷，并可随时改进设计方案，从而培养学生的创造性和正确的设计理念。
（2）实验装置的功用实验中，可组合出：①曲柄滑块；②双曲柄；③摆动导杆；④曲柄摇杆；⑤滑块为输出构件的简单的平面六杆机构；⑥直动从动件凸轮机构；⑦摆动从动件凸轮机构实验台等多种典型的运动机构；另外，各构件尺度参数可调，突出了测试机构的尺寸参数的多变性。
这样可增加学生的实验题目和测试目标，使同学在实验中充分理解尺寸参数、原动件运动规律等因素对机构运动学方面的影响，巩固学生在课堂中所学知识，使之产生感性认识，增加对机械学研究的兴趣，同时达到一机多用的目的。
2、实验装置主要技术参数（1）电机额定功率和电机转速机构运动参数测试实验装置电机参数：功率：40W。
电压：220V。
电机转速：1250r/min。
直齿轮减速箱速比：1：20。
（2）传感器①线位移传感器（1个）：型号：WDL—100—2 ；精度：独立线性度0.5% ；量程：100mm；②角位移传感器（1个）：型号：WD35D—4 ；精度：独立线性度0.1% ；量程：00—3400；③光电编码器（1个）：型号：LEC—102.4BM—G05E ；精度：1024脉冲/周；量程：00—3600；（3）实验装置主要构件和部件基本参数①机构运动参数测试实验装置电机支撑件：1个。
②底板：460×330×30mm。
③曲柄：L50（L35）：1个；L90（L50）：2个。
④连杆：L30 ：1个；L160：2个；L90：1个。
⑤支撑座组件：中心高120mm支撑座2个。
⑥摆动导杆：1个。
⑦滑块组件：1套。
⑧传感器支撑架：角位移传感器支撑架：1个；线位移传感器支撑架：1个；光电移传感器支撑架：1个。
⑨凸轮：1个。
⑩直动从动构件组件：1套。
○11摆动从动构件：1个。
○12偏心调整块：4个。
○13偏心块：2块。
（4）实验装置所需主要设备：多功能测试柜：1个。
（5）实验所需工具：①木榔头：1把。
②棍搬子：6#（1个）。
③小改锥：1把。
④活搬子：1把。
⑤钢板尺：1把。
3、多功能测试柜使用说明测控系统组成（1）测量系统：测量系统由计算机、数据采集卡、测控软件等组成，通过软件编程完成数据采集、数据处理以及显示、记录等各种测量任务。
数据采集信号输入端子共有8个（AI0—AI7）图中：1—信号+ 2—信号-3—+12V 4—-12V5—+5V 6—地线信号输入可采用单端连接方式，压范围为-10V—+10V，数据采样速度为200kHz，精度为16位。
另外，还有2路模拟量输出端子（AO0、AO1），接线如图2所示。
图中：1—输出信号；2—地线；3—空。
（2）控制系统：控制系统由继电接触控制电路组成，前面板有4对启动、停止按钮，机柜背面有4个电机接线端子。
接线如图3所示。
（3）使用方法：1．将实验机构搭接完毕后，首先将实验台动力源的电线插头与多功能测试柜背面板下端四个电源插座（见多功能测试柜背面板图）中任意一个连接（最好安顺序连接为好）。
2．将实验台所使用的传感器接线插头与多功能测试柜后面的AI0—AI7插座（见多功能测试柜背面板图中10个AI、AO插座）连接。
(注意：角位移传感器、直线位移传感器的接线插头都是与AI0连接，光电编码器的接线插头是与AI1连接，其余插座以备数据采集卡数据输出端子使用。
) 3．检查实验装置的电源插头和传感器接线插头连接是否正确，检查无误后，合上多功能测试柜背面板右上角电源总开关（见多功能测试柜背面板图），接通多功能测试电源。
4．最后按下多功能测试柜正面板的绿色开关（即与多功能测试柜背面板下端四个电源插座相对应的开关），给实验机构通电，然后用实验测试软件进行数据采集，数据采集步骤见实验数据采集系统软件说明。
4、实验数据采集系统软件说明该实验采用美国NI（美国国家仪器公司NA TIONAL INSTRUMENTS，简称NI）数据采集卡，进行数据采集；利用LabVIEW图形化编程平台进行数据处理和图形输出。
其数据采集原理为：首先，机构在电机的驱动下运转起来，用传感器（位移传感器、角位移传感器、光电传感器）将机械量（如：位移、加速度）转变为电量，即电信号。
其次，通过测试控制柜中的数据采集卡对该信号进行采集、分析，再将模拟量转变为数字量，即完成模—数转换。
最后，通过LabVIEW进行程序处理将其转化为运动曲线并输出在计算机的屏幕上。
下面分别对LabVIEW软件特点和测试控制柜的使用方法作一下简单说明（1）测试控制柜的使用方法和操作说明LabVIEW 7 Express 程序设计A、启动数据采集向导[DAQ Assistant]1）接通电源，启动计算机，进入Windows[开始]界面。
2）双击[NI LabVIEW 7.1]图标，进入LabVIEW启动界面。
3）单击[New...]，进入新建程序界面。
4）选择[Data Acquisition with NI-DAQmx .vi]，单击[OK]，自动建立[DAQ Assistant]图标，并进入前面板[Front Panel]设计界面。
LabVIEW启动界面新建程序界面前面板设计界面B、前面板设计1）在前面板区域，单击右键，显示控制[Controls]模板。
控制模板2）选择[Graph Inds]图标内含的[Graph]图标，拖至前面板适当位置后单击，即可建立一个波形显示器。
若要建立数字显示器，选择[Num Inds]图标内含的[Num Ind]图标。
波形显示器3）显示器大小可通过拖动边框上的兰色方块进行调整。
4）双击显示器左上角标签内容，可修改显示名称。
C、程序框图设计1）在状态栏单击[Blok...]图标，进入[Blok Diagram]程序框图设计界面。
3）双击[DAQ Assistant]图标，进入数据采集向导界面。
数据采集向导界面●选择[Analog Input]→[Voltage]，输入模拟量为电压信号。
●选择输入通道[ai 0]至[ai 7]，单击[Finish]按钮，进入任务设置界面。
任务设置界面●设置电压输入范围，信号连接方式（差动或单端），采样方式、速度等。
●单击[Test]按钮，可进行信号采集、显示。
●单击[OK]，任务设置完毕，返回程序框图设计界面。
3）在程序框图空白处单击右键，显示[Functions]功能选择框。
功能选择界面4）选择[Arith/compare] 数学运算图标，其中包括[Time Domain]时域运算，可进行信号的微分[Differential]、积分[Integral]等运算。
还包括[Numeric]数字运算，可进行加、减、乘、除、开方、倒数等运算以及设置[Num const]常数图标。
5）选图标在框图中排列整齐后，用光标靠近图标的输出端，光标自动变为接线工具，单击左键即可将导线连接到另一图标的输入端。
程序实例6）光标指到连线，单击右键，在下拉菜单中可选择[Create Wire Branch]建立分支。
也可将连线直接引至另一连线，自动合并连接。
7）用光标选择某个对象，按[Del]键即可删除。
D、运行程序1）单击[Front Panel]，返回前面板，单击[Run]按钮，运行程序。
2）单击[STOP]按钮，程序停止运行。
数据采集显示更多的LabVIEW 7 Express 程序设计方法可参考[Help]。
（2）数据采集软件的使用方法和操作说明下面以曲柄滑块机构运动参数数据采集为例进行数据采集的介绍。
1）双击桌面上的“机构运动参数测试”图标，进入数据采集程序界面。
（见下图所示数据采集程序界面）数据采集程序界面2）先单击程序界面中的相应运动参数测试功能按钮（如：曲柄滑块），再单击程序界面中左上角向右图标使其变为黑色（）。
3）单击开始按钮即可进行数据采集程序运行，可见实时数据采集信号。
点击停止按钮，程序界面会出现一个对话框（见数据采集打印功能界面），问用户是否进行数据图形文件打印。
数据采集打印功能界面4）如不进行打印，则单击NO按钮，可结束一次数据采集过程，又回到数据采集程序界面可进行下一次数据采集；若进行图形打印，则单击YES按钮进行数据采集图形输出文件（见下图所示图形文件），用户可进行图形打印，并且结束数据采集过程。
图形打印文件三、数据输出方式运动曲线输出当采用“数据采集与分析系统”进行数据输出时，学生可通过人—机交互界面进行数据采集，系统将对当前采样数据文件进行分析计算，并将分析结果以运动曲线图（S---φ，v---φ，a---φ运动曲线图）的方式显示在波形显示窗口中，同时保存分析结果以便以后分析，并可将其打印出来，以便与理论曲线进行比较。
四、机构运动参数测试实验1、曲柄摇杆机构实验 （1）实验目的①通过运动参数测试实验，掌握机构运动的周期性变化规律，并学会机构运动参数如位移、速度和加速度（包括角位移、角速度和角加速度）的实验测试方法； ②通过利用传感器、工控机等先进的实验技术手段进行实验操作，熟悉LabVIEW 软件的一些常用功能和程序的编写方法，训练掌握现代化的实验测试手段和方法，增强工程实践能力；③掌握原动件运动规律不变，改变机构各构件尺寸，从动件的运动参数的测量方法。
④通过进行实验结果与理论数据的比较，分析误差产生的原因，增强工程意识，树立正确的设计理念。