皮革收缩温度（shrinkage temperature，通常用TS表示）是皮革行业中表示皮革热稳定性能的重要参数，无论是工业生产还是实验研究，这一参数都被频繁检测和使用。皮革收缩温度测定仪就是一类专门用来测量皮革收缩温度的检测仪器，其发展趋势是自动化、电子式、数字化。为了适应科学研究尤其是以生物科学、仿生学和医学为代表的新兴高科技产业对测量精度和性能的更高要求，本论文以MSW-YD4型数字式皮革收缩温度测定仪为主要研究对象，针对影响仪器对皮革收缩温度测量结果的主要因素进行系统的分析研究，并提出了相应的改进措施。对多年来用户反馈意见进行分析和实际调试经验表明，温度传感器的非线性误差是影响皮革试样收缩温度测量结果的主要因素，因此也就成为本文重点研究的内容；在此基础上又对恒速升温控制系统进行了重新设计和优化，并研究改进了仪器与上位机通过USB进行通信的方法。主要的研究内容和改进措施如下：1）对温度传感器AD590的工作特性进行试验测量；考虑到仪器中各部件对温度传感器输出信号的影响，又绘出仪器相应的整体最终显示温度值的误差曲线。针对其中所表现出来的温度信号采集非线性误差问题，建立一个SISO（Single Input Single Output，单输入单输出）的3层神经网络，对带有误差的特性曲线进行曲线拟合进而降低误差，采取“离线训练、在线调节”的方法将神经网络模型运行在单片机中，同步实现温度信号采集的非线性误差补偿，在神经网络的训练方面则提出了标准训练法结合模拟退火思想的退火神经网络算法并取得了很好的效果。2）分析了皮革试样的水浴加热过程，经过对原有的反馈闭环控制加热的动态过程进行误差分析后，结合自由升温状态下的加热特性重新设计了一种定量的升温控制策略，这种方法建立在温度传感器的良好线性度情况下，通过双向可控硅的通断控制改变加在加热部件上的电源电压周波数进行调控，一旦给定功率后就很少对加热过程进行干预，而只在预定时刻进行校正，使温度控制更加准确且有效率，升温过程平滑无波动。3）针对目前计算机上USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）接口逐渐取代串口的发展趋势，研究了单片机与上位机的USB通信的工作原理及相应结构。考虑到该机型已经被市场广泛应用的现状，根据实际需要首先采用对原串口通信进行转换的方法，通过转接芯片CP2101在只附加一个扩展芯片的情况下实现将串口输出转换成USB协议数据后直接发送，在此基础上又讨论了使用USB总线接口芯片CH372直接利用单片机控制USB数据通信。通过上述针对传感器的非线性误差有效补偿、加热控制方法完善、上位机通讯协议的提升等措施，使得该仪器的测量误差进一步减小、使用上更加人性化，为其今后在各个层次的推广应用从技术上铺平了道路。