瞬态温度是燃烧爆炸、发动机旋转部件高速运行和制动器件摩擦等过程热力学分析的重要参数。目前高速热电偶的响应时间已达微秒级,可满足大部分瞬态测温场景应用需求。虽然热电偶高速测温技术得以飞速发展,相应的热电偶动态响应性能测量评估手段却相对落后。工业热电偶动态性能测试方法不适用于对毫秒及以下量级响应时间的准确测量评估,已发展的一些测量方法存在较多问题,可能影响对实际测温结果的判断。基于激光加热的测试方法具有激励迅速的优势,但其对应的传热方式与时间常数理论模型不符,不利于热电偶真实动态性能的评价与分析。为此本文提出基于脉冲激光负阶跃响应的高速热电偶时间常数测量方案,从热电偶动态温度响应机理、光热响应模型和模型影响因素等方面开展理论分析和实验研究,本文的主要工作内容和成果如下:（1）基于脉冲激光负阶跃响应过程的测试方案设计与分析。根据高速热电偶动态性能测试的需求,提出基于脉冲激光负阶跃响应的测试方案。基于脉冲激光负阶跃响应的时间常数测量方法能够有效解决常规方法存在的温度激励慢、传热方式不一致,响应曲线不完整等问题。（2）热电偶动态温度响应模型建立与仿真分析。根据金属材料对激光吸收率计算模型,深入分析激光调制方式、模型尺寸、对流条件和激光能量对时间常数测量值的影响。结果表明:脉冲调制激光的加热效果优于阶跃调制激光,时间常数随模型尺寸增大而逐渐增加,随对流换热系数增大逐渐减小,激光能量不影响各个尺寸模型的时间常数。（3）高速热电偶时间常数测试系统软硬件集成设计。搭建由激光光源,高速热电偶及其冷端补偿装置,数据采集电路和上位机组成的测试系统。根据K型热电偶的响应信号幅值和响应速度,选择六位半高精度电压表采集响应信号并通过USB传输至上位机,在上位机中进行热电势温度换算、信号处理和时间常数计算。（4）高速热电偶时间常数测量及影响因素分析。使用激光器分别加载阶跃和脉冲式的热源信号,相同条件下丝径0.05mm的K型热电偶时间常数分别为73.78ms和41.34ms,利用脉冲激光激励方法开展不同激光参数和不同样品的实验测量,对实验结果及影响因素进行了分析,与理论分析、仿真均相符。理论和实验研究表明,本研究所提出的基于脉冲激光负阶跃响应的时间常数测试方法,符合时间常数测量的基础理论,更能体现高速热电偶的极限测温速度,对高速响应热电偶的动态性能测试相关研究内容具有参考意义。