随着科技的进步与机械制造行业的飞速的发展，人们对于机械设备的安全运行越来越重视，所以需要对设备进行状态的监测与故障的判断。如何将新的技术融入到故障诊断中来使机械设备的检测与诊断更加方便、快捷、有效，成为了人们不断研究的目标。本课题的研究工作是基于在石化企业对设备检测和故障巡检的需求之上，设计研发了一款以ATmega128AVR单片机为核心，小巧简洁、便携性强且防护等级高的便携式测振测温仪器。本仪器能够对机械设备的温度、振动加速度、振动烈度、振动位移和包络进行测量与显示，还可以在检测数据超标的时候提示报警信息。本论文首先针对振动故障诊断与检测的基本原理进行了简要的阐述，然后着重介绍了便携式设备巡检仪的硬件与软件平台的设计研发。其中硬件设计部分介绍了传感器信号调理模块的模拟部分电路设计以及数据采集模块、微处理器模块和电源模块等数字部分电路的设计。软件设计部分使用C语言进行开发，包括主程序设计、按键单元程序设计、液晶显示单元程序设计和片外、片上A/D采集程序设计四个部分。此外还针对电磁兼容设计与降低功耗设计两个方面进行了阐述。接下来介绍了本仪器的振动值与温度值的标定过程，通过标准源对本仪器的振动测量准确度与温度测量准确度进行了测试实验，结果表明测试误差均满足国家相关规定。最后，简要介绍了本仪器对于机械设备的振动速度检测与报警方面的应用、包络检测对轴承故障诊断方面的应用及温度检测对设备故障诊断方面的应用。