扭矩测量，作为研究大型机械传动系统在各种工作环境与负荷下的动态特性重要测试方法之一，受到越来越多专家与工程技术人员的高度重视。随着扭矩测量技术的发展，各种类型的扭矩传感器不断问世。但针对高温、振动、电磁干扰等异常恶劣的极端工作环境下的扭矩测量仍无有效方案，因此，国内外众多专家都致力于能用于极端环境下的新型的扭矩传感器及其测量系统的开发与研制。论文作为国家自然科学基金项目“基于球对称的交流电磁感应环型阵列器原理研究”和高等学校博士学科点专项科研基金项目“基于环型空间阵列的扭矩测量原理研究”研究内容，在分析研究极端环境下工作的机械设备转轴动态扭矩测量国内外发展状况基础上，针对高湿、高温、强振动、强腐蚀等极端环境下能有效开展工作的环型空间阵列扭矩传感器的需要，结合环形空间阵列传感器的工作原理与输出信号特点，提出了基于环形空间阵列扭矩传感器的测量系统原理，建立了适用于极端环境下机械传动主轴动态非接触式扭矩测量系统，并对测量系统进行了硬件与软件设计与研究。论文首先对环形空间扭矩传感器的基本结构与工作原理进行了较为深入的分析，并在此基础上研究设计出测量系统的数据采集软硬件系统，该系统主要包括信号调理电路、数据采集卡各个硬件模块以及上位机串口通信及显示软件等，并提出应用多重相关法进行信号调理与提取相位差，仿真结果显示该方法抑制噪声干扰效果突出。其次，利用虚拟仪器LABVIEW软件搭建测量系统的软件平台，编制了动态链接库，使LABVIEW软件与系统的串口驱动程序无缝连接，并利用多重相关算法来降低信号干扰和求解相位差，简化测量系统硬件电路，提高测量精度；此外还设计出人性化人机界面，实现采集参数设置、实时波形显示、实时数据处理及数据存储与历史数据调用等功能，便于数据本地共享与远程传输。最后搭建了实验测量平台，进行了系统的调试与实验。同时根据实验数据对测量系统的线性度、灵敏度、重复性以及系统误差进行详细分析，并提出相应的抗干扰措施，测量结果表明，该测量系统具有测量精度高、抗干扰性强、重复性好等优点，能初步满足环型空间阵列扭矩传感器在极端环境下稳定工作的需要。