在导弹的弹射试验中,弹上关键仪器设备工作环境温度的采集与监测,对于评定设备工作情况、进行型号改进,具有重要的指导意义。弹上的极端环境,包括温度的剧烈变化和复杂的强电磁干扰,对设备工作的稳定性和可靠性提出了严格要求。为了满足弹上温度测量的需求,在现有采集存储系统设计及其理论基础上,设计了使用热电偶作为温度敏感元件的温度采集设备,用于测量弹上环境温度参数,实现温度到电动势的转变;并对热电偶输出电动势进行采集、编码,上传采样数据。在对设计需求进行分析的基础上,确定了数据采集模式,提出了采集设备总体设计方案。针对热电偶测温的特点,设计了热电偶的参考结点补偿方案,包括补偿导线的应用和补偿电路的设计。模拟信号经过增益调整和滤波,以适应模数转换器(ADC)的输入电压范围和精度要求。采样量化电路采用模拟开关进行采样通道切换,模数转换器将模拟信号转换为数字信号。内部总线的设计和基于ROM查找表的采样通道控制,使设备易于扩展。FPGA通过内部总线控制多块采集板卡分时工作,接收总线数据并缓存。研究了所设计温度采集设备的标定方法,结合热电偶的非线性补偿措施,设计了设备的标定方案。通过对标定误差进行分析,提出一种通过添加修正系数的方式来减小设备最大测量误差的方法。通过搭建测试平台对热电偶温度采集设备的性能进行全面测试。对其工作的可靠性和测量误差进行了分析,验证设备完全符合设计指标。