本文以实际项目需求为背景，针对塑料薄膜生产过程中厚度测量对在线、全面和非接触式测量的要求，全面分析了实现在线、全面和非接触式测量的具体方法，设计了一种以B射线同位素为测量媒介、以“O”形框架为测量支撑体、以8254可编程计数器组为测频器件、以IPC机为测量核心的计算机控制自动化测量系统。在设计中，对p射线同位素厚度传感器、横向扫描方法、自动标定方法、频率测量方法、厚度传感器的运动动作、机械误差等各种测量误差以及补偿方法等专题做了深入的分析和研究。 在充分分析了测量流程和软件功能需求的基础上，以Visual C++6.0为软件开发平台，应用多线程技术、软件定时技术和模块化程序设计思想，设计出上位测量软件的功能模块。数据采集模块以串联的8254可编程计数器组作为测频器件，采用测频法测量厚度，提高测量精度；数据处理模块提出了一种准确高效的传感器自动标定方法——两点法，同时将各种误差补偿方法、数据平滑和剔出奇异值等方法转化为实际的程序，提高系统的整体性能；曲线绘制模块绘制厚度分布曲线；监控控制模块协调测量流程中各个任务，保证测量的顺利完成。经实际测量证明，本系统已经实现了设计目标。最后，研究了厚度自动控制的关键问题，并建立了相关数学模型，为进一步工作奠定了基础。