本发明属于电力的发电、变电或配电技术领域，尤其涉及一种材料表面绝缘性能实时监测装置，包括外腔、上电极、绝缘护套、下电极；所述外腔用于密封和支撑固定，所述上电极用于电压施加和散热，所述绝缘护套用于将上电极与外腔电气绝缘，所述下电极用于固定试样、温度控制、升降调节和测量；本发明的监测装置可以满足多物理场联合作用下的多试样长期同时测量；测试条件能满足实际工况需求，通过一体式温度梯度‑电场调控电极系统设计方法与实现方法实现高电压应力作用下温度梯度、气压同时可调；能实现温度梯度、气压、电信号、光信号多物理量的长期测量，且能保证高电场应力下没有干扰。