空间环境模拟设备是为了在地面模拟太空的冷黑、真空、太阳辐射等环境而建造的一种多功能综合试验设备。作为航天产品开展各种热真空与热平衡试验的关键大型实验设备,较宽范围与较高精度的温度测量技术是其优化与发展的重点之一。本文研究了国内外空间环模设备测温技术的发展现状,分析了该领域主流测温仪器的不足。采用嵌入式系统技术,设计了以FPGA芯片和stm32芯片为核心的多传感器温度采集电路系统,实现了多达96个通道的温度及其它物理量的数据采集。为配置该电路系统相关参数并以图形化方式呈现数据,采用C#语言编写了上位机软件,实现了采集系统的校准、参数配置、数据存储、数据呈现等功能。为解决该系统中数量众多、种类不同的温度传感器带来的数据一致性问题,采用BP神经网开展了初步的数据融合算法研究。将系统测得的样本数据作为输入,输出结果表明该算法在一定程度上降低了单一传感器自身的测量误差,修正了不同类型传感器量程交替时的跃变,提高了系统输出数据的可信度。为验证电路系统的真空耐受性、温度耐受性及相关技术指标,将多传感器温度采集系统置于空间环模设备中,开展了各种综合试验。试验结果与测试数据表明,该系统不仅达到了设计目标,同时具有运行稳定、功耗低、接线简单等特点。本文的设计与研究工作对空间环模设备的技术提升具有一定的借鉴价值。