本发明公开了一种气氛可控的碳纤维对称弯曲高周疲劳试验装置，属于微米尺寸丝材疲劳行为研究领域。所述的试验装置以直流电源为驱动力使碳纤维在两电极间发生对称弯曲高周疲劳行为，使用计数器观察疲劳过程的进行；使用惰性气体作为气氛源，有机玻璃箱作为控制气氛的场所，加湿器、温湿度计、压力表监测箱体气密性和气氛稳定性。使用高速相机记录碳纤维寿命和振动过程，根据碳纤维变形轨迹进行力学模拟得到碳纤维受力情况。本发明为电驱振动的纤维疲劳行为研究试验提供清洁的气氛环境，保证实验的顺利进行，可得到纤维疲劳寿命及所受应力，考察气氛种类和湿度对碳纤维疲劳行为的影响。