建筑结构的安全是确保社会生活正常运行的重要前提。将压电机敏模块植入混凝土中，配合相应的检测仪器构成的压电机敏混凝土系统能够对混凝土结构的静、动态特性进行实时、主动监测，从而能及时掌握建筑结构的安全状况，避免不必要灾难的发生。论文研究基于虚拟仪器平台，用软件构建压电机敏模块参数测量仪器系统。本仪器系统专门针对土木健康监测中压电机敏模块的特征频率、阻抗和电参数的测量而设计，在保证一定功能和测量精度的同时，大大降低了测试成本，更方便灵活，易于维护。 本文分析了压电机敏模块的物理特性，由推导的物理参数和等效电参数之间的关系，构建出其集总参数形式的等效电路模型，在参考国内外传统的压电参数测量方法的基础上，运用网络分析测量的原理，根据压电谐振器的谐振特性，结合计算机丰富的软硬件资源，用LabVIEW软件建立了压电参数虚拟测量系统，并就该系统的实际应用展开研究。 虚拟测量系统中激励信号源采用直接数字频率合成，用数据采集卡和计算机软硬件实现的波形发生器，各项性能指标均能达到参数测量的要求，对输出信号中各谐波分量对频谱纯度的影响进行了全面的分析，并提出了相应的噪声干扰抑制措施。同时采用分段产生波形数据实时输出信号的方式，使得频率分辨率和输出频谱纯度比之传统的数字频率合成更优越。通过对双通道采集输入信号的相关性测量，验证了采集的同步性。模拟输出信号经硬件滤波器后均分为两路，一路作为参考信号，另一路经过压电振子作为测量信号，用hanning窗对测量信号平滑滤波后同参考信号在时域内进行幅值和相位比较，在频域做谱分析。正反谐振频率点即零相位点的查找，采用正弦信号数字取样法，利用相频检波原理，根据实际测量精度要求，对两路信号的相位差设定一阈值判断。对π型夹具的内部电路结构进行了分析，结合构建的四参数形式的压电等效电路模型，根据电路原理和压电谐振条件，得出了各压电参数与正反谐振频率及相应阻抗之间的关系。 对压电陶瓷片(PZT-4)在裸片和包有橡胶(TLD-704)条件下的测量参数进行了误差分析，比较了各参数之间变异系数大小，实验结果验证了该虚拟测量系统的适用性，能反映出压电参数随环境的变化，具备实时主动监测的效果，满足一定的测量准确度、精度和稳定性要求。