弹丸在侵彻过程中，弹头克服介质阻力，将产生剧烈的滑动摩擦。摩擦所作的功大部分转变为热能，从而导致弹头表面温度瞬间发生突变。本文设计并实现了基于C8051F340单片机的瞬态温度采集存储系统，用于研究弹丸侵彻介质过程中，弹头表面瞬态温度变化过程。本文对弹丸侵彻介质过程进行了简要的分析，并对小口径弹侵彻摩擦产生的温度峰值进行理论估算。针对测试环境的特殊性、复杂性提出了测试系统总体设计方案，根据系统要求选择适合安装在弹体表面的温度传感器，重点介绍了传感器动态响应时间参数的选择。基于系统总体框架设计硬件电路部分，主要包括信号调理模块、电源电路模块、单片机控制模块、模数转换模块、数据存储模块；编写温度数据采集和存储程序。利用Pro/E软件对试验用模拟弹进行了结构设计以及测试系统安装位置设计。在前期工作基础上，对所设计的瞬态温度测试系统进行了模块调试试验、系统静态试验以及动态侵彻沙堆试验，验证系统实现采集瞬态温度功能的可行性，并对各试验进行了数据处理和相关分析。此项研究不仅有助于了解侵彻过程中的目标内部阻力、滑动摩擦力、实际弹道规律等情况，还可以广泛应用于热工设备、动力机械、火箭发动机、兵器研发等领域的动态快速温度测试中。