烘烤是人为控制工艺条件使烟叶优良性状发挥的调制过程，是生产优质烤烟的重要环节，而现阶段烟叶产地多处于不太发达的山区，烟叶烘烤测量控制技术较为落后，存在测量精度不高、监测参数单一、控制不精确等缺点，烤烟烘烤质量难以得到保证。针对上述问题，本文在查阅国内外现状后，对密集式烤烟房中的温湿度测量控制系统进行了研究，本文的主要研究工作如下：（1）从采取的三段法烘烤工艺入手，研究了温湿度变化对烤烟质量的重要影响，描述了烤烟房现状及现阶段烘烤过程采取的温湿度测量控制方法。针对现阶段烟叶烘烤温度测量设备存在的缺陷，提出实时监测叶片表面温度的方案，对于传统控制方式难以解决的系统控制问题，设计了模糊控制方案，并进行了仿真。（2）研制了一款能同时测量烟叶表面温度和环境温湿度的监测仪，其硬件部分包括机械夹具、模块化的硬件电路和仪器外壳面板，软件部分包括单片机软件和上位机软件。为评价仪器的性能，进行了大量标定实验，对测量误差进行分析，并使用软件补偿进行消除，最后得到了仪器的扩展不确定度为0.2℃，仪器性能指标符合设计要求。（3）设计烤烟过程中的温度测量实验，在整个烤烟过程中利用仪器监测温湿度，并对烘烤过程进行模糊控制，记录烟叶表面温度与传统干湿球温度计数据。结果表明：仪器测量的表面温度数据反映的烟叶内部生理变化与实际经验相符，更能体现烟叶烘烤状况。通过模糊控制实验，系统的控制精度得到了提高，有助于提升烟叶烘烤质量。