论文对目前测量材料导热系数的各种方法进行了全面的介绍和分析,进而引出了本论文研究的对象—防护平板法导热仪,在对目前该导热仪存在的优缺点分析之后,提出了解决的方法。本论文首先针对该导热仪的不同加热方式进行数学建模,并且根据不同的组合加热方式建立了不同的数学模型,进而利用ANSYS软件对不同加热模式的数学模型进行了大量的模拟研究,从而找到了不同加热模式对防护平板导热仪测试性能的影响,包括:恒功率加热具有测试时间过长,但测试简单精度较高的特点;恒温加热具有测试时间短,控制复杂且精度较低的特点;采用恒功率组合加热的模式可以明显的缩短整个测试的时间长度,具有很好的应用潜力;采用恒功率与恒温结合的加热模式可以降低恒温控制时加热功率波动较大的缺点;采用恒温与恒功率相结合的方式可以简化系统对稳态的判断且提高测试的精度。在完成对加热方式的研究后,本论文还针对现有的测控系统做了改进,设计了一套稳定性和集成度较高的测控系统,包括单片机控制系统,电源电路,加热功率控制电路,信号放大电路,A/D转化电路等。最后本论文在硬件设计的基础上还设计了一套控制软件,并且针对恒温控制,由于温度量具有非线性和滞后性的特点,专门设计了模糊与PID相结合的控制算法,取得了较好的效果。再经过最后的试验研究本论文对不同的应用场合提出了不同的加热模式,从而为防护板法导热仪在不同场合的设计提出了不同的指导思想。