复合制动气室安装在汽车驱动桥上，为汽车制动器提供动力。对复合制动气室进行性能测试，是提高汽车制动安全性的重要保障。现有性能测试设备受装夹方式与测试精度等因素的限制不能用于在线测试，严重制约着测试效率，因此，设计了高效集成的复合制动气室性能测试仪。首先，基于行业标准和企业标准，提出了复合制动气室性能测试仪的技术指标以及测试指标，主要有仪器的位移合成误差和各个性能的测试误差控制在允许范围内。然后，参照设计指标制定了测试仪的总体方案，并以电气、机械和软件等部分具体实施。根据复合制动气室结构特点设计了两类装夹结构，实现了装夹的自动化。采用伺服电机带动位移限位装置，实现了推杆行程的自动限位与测试零点的自动识别。在完成电气原理基础上，采用VC++工具开发测试软件，完成测试界面、参数设置和数据管理等模块的编写。再次，分析了测试仪的误差源，各个误差源的合成误差符合测试仪的技术指标要求。在误差分析的基础上，以标准差和测量能力指数评定测试仪，评定结果表明，性能测试仪满足新设备的验收指标。最后，对各个性能进行测试试验并分析，单组试验节拍小于2分钟。试验结果表明，力值测量的相对误差在0.2%以内，密封性测试的泄漏量在5kPa以内。在试验分析中，探讨了影响回位性能测试的因素，并采用Hough变化法提取释放放松性能测试中的特征点，与逐渐逼近法相比较，测试结果的绝对偏差更小。本文设计的复合制动气室性能测试仪完全适用于在线测试，既可以实现多种型号被测对象的测试，也可以实现单个被测对象的多种性能测试。论文的研究对实现复合制动气室性能的在线测试具有较高的工程应用价值。