随着科学技术的快速发展，新型传感器的不断更新，精度也越来越高，利用现代高科技产品进行仪器开发以及提高仪器自动化程度已经成为仪器更新研发的主流。 在18世纪70年代，首次利用望远镜测量膨胀系数，发展至今，已经有光杠杆法、光干涉法、电容法等方法用来测量固体的热膨胀系数，但是还存在受待测物体尺寸限制以及测量自动化程度不高等方面的不足。针对当前热膨胀系数仪器的缺陷，本文介绍了一套自行设计能测量不同长度、不同材料、不同形状固体线膨胀系数的自动测量仪。 本装置的设计大致可以分为三个部分：仪器的硬件设计；仪器的机械设计、安装和装置的定标；软件设计和功能实现。第一部分，对位置检测、温度检测、数据采集、单片机系统设计、人机接口的硬件设计作了详细描述，同时，对一维位置检测器件PSD的性能以及影响位置检测的因素做了测试、分析。第二部分，对仪器的机械设计作了介绍，并对安装过程中应该注意的事项作了详细说明；同时设计了一套定标系统，对位置、温度测量中的有关系数进行了定标。第三部分为仪器的软件设计，介绍了各功能模块的设计思想，使仪器可以对起始温度、终止温度、待测固体长度进行自由设定，具备自动测量和手动测量双重功能，对升温或降温自动测量过程中的数据记录具有可查询功能，仪器还具有参数设置错误提示、位置超出测量范围提示、自动测量结束提示等功能。 本装置为一套不受待测物体长度限制、自动化程度较高的测量装置。通过实际测量，得出了不同材料、不同形状固体的线性膨胀系数，对结果进行了分析、比较。文章最后对该装置的性能进行了测试分析总结，并提出了进一步研究的方向。