瞬态温度的测量技术一直是国内外研究的重要课题。如何准确测量瞬态温度，对国防、工业、生活等领域具有非常重要的意义。本文根据瞬态温度场具有温度高、持续时间短并伴有高压、强辐射等特点，明确了系统的设计原则，制定了系统的技术指标，设计了热电偶传感器信号调理与数字采集系统。系统包括信号调理和数字采集两部分，主要针对热电偶的信号调理部分进行了研究，设计了三个方案，经过调试对比，最终选择了一种达到系统指标要求且噪声最小的方案。信号调理电路包括电源管理、温度补偿、放大、滤波、偏置几部分。数字采集部分采用FPGA做控制核心，其它部分包括电源管理电路、AD采样电路、数据存储电路、USB通信电路、时钟电路。本文分别对信号调理电路进行了设计、调试、对比，对数字采集电路进行了设计、仿真、调试，最终确定了使用方案。为验证模拟部分在实际使用过程中是否达到了设计需求及系统实际指标是否与预先设定的技术指标相符，系统在不同环境下进行了试验并对数据进行了分析。在实验室环境下验证系统的各项功能，在密闭空间、爆炸场环境进一步验证了系统的功能和指标，同时验证系统的稳定性和抗干扰性。