测试的总体结构框图如图1所示。首先通过位移和温度传感器作为信号的输人，信号通过调理模块进行放大、滤波，经过数据采集后传送到PC中，来获得当前的温度信号与位移信号。利用PID控制算法对电加热炉温度进行的控制，使得温度线性上升，随着这个线性的温度变化，可以同时通过测量材料的膨胀量来获得热膨胀曲线，最终可以通过膨胀曲线和测试的数据获得在任意温度段内的膨胀系数。
3、热膨胀仪测试的基本硬件
3.1温度传感器
温度的检测采用镍铬一镍硅热电偶（K型热电偶），K型热电偶具有线性度好，热电动势大，灵敏度高，稳定性和均匀性好等特点，能测最高温度为1300℃，且小型牢固，能在恶劣环境下使用，但它们只能产生毫伏（mV）级的输出，所以需要进行精确放大供进一步的处理。而热电偶的电压温度曲线通常以0℃作为参考点，而实际的温度通常都不是0℃，因此一般都需要采用冷端补偿技术（CJC）。
3.2位移传感器
位移传感器是位移测量的关键器件，传感器精度影响着测量的精度。本系统中采用的是可变式线性差动变压器（LVDT）是一种将位置信号转化成电信号的传感器，其输出与可移动磁芯成正比。磁芯在中央初级线圈和两外层次级线圈所构成的变压器内线形移动，初级线圈加电压激励，两次级线圈的绕向相反，因此当磁芯位于中间位置时，净输出电压应改为零。但是由于两个次级线圈绕组和漏感之间的不一致，故输出不会出现真正的零值。解决以上问题一般都用信号调理电路，将两个输出电压的绝对值相减。利用这种方法，能够测量围绕中心位置的正向变化和负向变化。位移传感器性能指标为：测量范围±2．5mm，测量电压±12VDC，输出信号±5VDC，非线性度为万分之五，温度系数为十万分之五。