液晶显示器在工业生产和日常生活中的应用越来越广泛，而响应时间作为评价液晶显示器性能的重要参数之一，直接决定了其对运动图像的显示质量，对其测量方法进行研究就显得十分必要。信息产业部《数字电视平板显示器测量方法》和TCO’06 Media Displays的颁布，不仅针对液晶显示器的黑白响应时间，尤其针对灰阶响应时间的测试标准提出了明确的要求。而目前为止，国内还没有成熟的解决方案和系统来承担响应时间的测量，只能引进国外的专业响应时间测试仪器。鉴于此，本课题致力于按照《数字电视平板显示器测量方法》和TCO’06 Media Displays的测量规范和要求，研制出一种高精度、抗干扰且价格低廉的液晶显示器响应时间测试装置，以满足显示器厂商和检测部门对液晶显示器黑白和灰阶响应时间自动测量的需求。本课题根据液晶显示器的显示原理和响应时间的测试要求，提出了将计算机软件技术和单片机控制技术相结合的总体解决方案。在此基础上，分别对光学系统、信号采集系统以及软件系统展开详细设计和工程实施。在信号采集系统设计中，通过引入差分电平控制电路以及电压增益控制电路，来根据不同的亮度灰阶电平信号，动态地选择差分电路参考电平和放大电路增益倍数，以此来区分两个相近的亮度灰阶电平，实现灰阶响应时间的测量。在系统软件设计中，单片机作为下位机，工控机作为上位机，二者通过RS-232串口进行通信。下位机程序主要负责控制差分电路的参考电平和放大电路的增益倍数，设置采样时间间隔并控制亮度数据的采样，数据存储及传输。上位机软件负责控制下位机工作、产生测试信号、测量参数输入、数据分析处理，以及测试结果输出的功能。在完成设计和功能调试的基础上，使用本系统对液晶显示器的响应时间做了一系列实际测量。测量结果表明，系统的测量重复性误差完全符合《数字电视平板显示器测量方法》及TCO’06标准所规定的要求，而且和使用示波器观测得到的响应时间基本一致，具有较高的测量重复性和准确性。最后，在总结本论文研究工作的基础上，对设计方案中可能的改进方向进行了展望。