合金凝固过程的温度场很大程度上反映了合金的结晶行为，通过测试温度场认识材料的凝固过程，对材料的组织和性能进行预测是人们所普遍关注的问题。目前广泛采用的热电偶测试方法具有抗氧化、还原能力差，易受电磁干扰，热惯性大等弊病。采用光纤测温技术是解决这些问题的有效途径，本文针对合金凝固温度场的测试问题设计了一套光纤传感测试系统。 对光纤辐射测温原理进行了叙述，比较了全辐射测温、单色测温和比色测温的方法，指出比色法具有不受发射率和环境影响的独特优点，并以此为理论基础进行测试系统的设计。整个系统由光纤传感探头、传输光路和电测系统三个主要部分组成。 设计并制造了用于消耗型测试的光纤测温探头，用部分稳定氧化锆陶瓷制造光纤高温保护管，解决了光纤在高温金属液中的保护问题。可将多根光纤做成集成组件，具有结构紧凑、价格便宜、容易更换、可操作性强等优点，实际使用效果良好。 比色法测温需要得到两路单波长光，由传输光路完成。系统借助光纤通信中的波分复用技术，光的分路和滤波由一个元件——波分复用器就可以完成，替代了由分光棱镜和干涉滤波片共同组成的光路系统，结构更小巧、性能更稳定。 电测系统完成光电转换以及电信号的采集与数据存储功能。选用BPW77型光电三极管和AD620仪表放大器组成光电转换和信号放大电路。信号采集电路选用AD公司的ADμC812芯片作为中央处理器，其内部集成有12位的A／D转换器，可以减少外围器件并保证测试精度；以RS232串行通讯接口实现数据采集系统与上位机的通讯，方便用户程序的调试和下载；数据存储有两种模式：可移动存储模式和在线传输模式。选用CF卡为存储介质实现可移动存储，其工作模式设置在与PC机兼容的TrueIDE模式，文件管理上采用了FAT16的文件格式与地址预分配技术相结合的方式，满足高速、大容量存储的要求。选用PDIUSBD12接口芯片，遵循USB1.1协议与PC机通信，实现了数据的在线实时传输，并自编用户软件进行数据处理和温度显示。 以牌号为ZL102和ZL108的铸造铝合金为试验合金，选取四个点进行温度场的测量，得到的温度曲线能够在一定程度上反应合金的初始结晶行为。将本套光纤测试系统与热电偶进行比较实验，证明设计的系统在精度上满足要求，在响应速度、抗干扰能力、成本等方面具有优势，是替代热电偶用于合金凝固温度场测试的理想选择。