红外光子轴温探测器是基于红外温度检测技术，判别列车车轮轴承安全状态，防止列车车轮热轴、切轴的重要设备。随着我国铁路第六次大面积提速，围绕高速铁路轴温探测技术研究出可靠、稳定、误报率低的红外探测系统是当前提高铁路安全的重要举措。　　本课题在深入分析用于高速铁路的碲镉汞光子探测器的基础上，结合红外测温、模拟信号放大、嵌入式处理器、网络通信及半导体制冷知识，为建立一个可靠、稳定的轴温探测系统，提高故障兑现率，进行了以下几方面的研究工作:　　(1)在充分了解铁路红外探测技术的发展以及研究现状的基础上，比较、分析光电探测器种类，确定采用具有高探测率的四点碲镉汞光子探测器，提出铁路红外探头的硬件设计框架，完成原理图以及PCB电路板的设计。　　(2)针对光子探测器轴温信号的输出幅值小、噪声大的特性，设计微弱信号的前级模拟放大电路、抑制高频噪声的硬件低通滤波器和提高信号幅度的二级放大电路。这些技术保证了信号的高增益、低噪声、稳定性好的特点，有利于提高轴温监测系统探测准确度。　　(3)针对光子探测器对工作环境温度及稳定性的要求，设计模拟制冷控制电路，提出了基于STM8L单片机的数字PID的制冷方案，运用Matlab等仿真工具进行PID参数整定及两种方案的制冷温度测试及分析。在数字PID设计中采用集成的开关驱动器MAX1969，简化了电路复杂度，提高了系统制冷精度效率，降低了系统功耗。　　(4)设计多样化的电源系统，依据电流、功耗、隔离等因素，采用DC-DC电源模块、线性LDO等多种电源器件。针对不同电路进行电源纹波抑制，对放大电路进行噪声分析、增益分析、阻抗分析，对参数进行调节，为轴温信号的可靠性、温度漂移的抑制提供了依据。　　最后对温度定标及曲线分析，监测信号的漂移情况，并对制冷系统制冷能力测试。