海洋是全球生命支持系统的重要组成部分，也是人类社会可持续发展的宝贵财富。随着陆地资源短缺、人口膨胀、环境恶化等问题的日益严峻，各沿海国家纷纷把目光投向海洋，加快了对海洋的研究开发和利用。而温盐深传感器是获取海水温度、盐度和深度等基本水文信息主要的工具，对于研究海洋环境和资源、气象监测、海洋渔业开发及国防军事科技等领域起着非常重要的作用，因此，开展温盐深传感器测量系统及相关技术研究具有重要的意义。首先论文依据研究的背景意义，分析了国内外温盐深传感器发展及研究现状，并对各个参量的测量原理进行分析，提出了温盐深传感器的总体设计方案和系统设计指标，采用了STM32微处理器以及μC/OS-II操作系统搭建了温盐深传感器测量系统的开发平台。其次设计一个便携式的温盐深传感器测量系统。采用模块化的设计思想，将研究工作分为硬件设计、软件设计和数据处理三个部分。在硬件电路设计中，采用STM32微处理器作为核心控制板的芯片，进行了温度采集电路、盐度采集电路和深度采集电路设计等。温度采集采用铂电阻温度传感器，可以快速准确的获取海水的温度；盐度采集使用电导率法测量，从而达到测量精度高和易于现场测量的目的；深度采集采用压力传感器，可以方便计算出海水的深度。在软件设计中，对μC/OS-II操作系统进行移植，实现对系统资源的管理和功能的拓展；并在应用程序的开发中加入数字滤波算法来实现对噪声和干扰的消除，从而使系统实现高精度的数据采集。在数据处理中，针对传感器自身的非线性特性，利用RBF神经网络对铂电阻温度传感器进行补偿；盐度的数据处理利用新的盐标公式，使用温度、电导率和压力三个变量来求得盐度的值；深度的数据处理根据压力与深度的线性关系，直接推导出深度与传感器输出电压的关系式，进而直接求得结果，这种方法可以用在类似的测量控制系统中。最后，对系统性能及温度、电导率、深度测量参量进行了大量实验测试，测试结果表明该温盐深传感器测量系统满足设计要求。