近年来,CNC齿轮测量中心以其测量精度高、速度快、功能强等优点,得到了迅速的发展。同时,人们对齿轮测量中心的测量速度提出了更高的要求。齿轮测量中心测量速度的提高,需要有良好的数据采集系统,来保证在高速测量时数据的采集和传输。本文针对CNC齿轮测量中心在高速测量的情况下对数据高速、同步和等间隔数据采集的需求,研制了一套数据采集系统。本文简要介绍了CNC齿轮测量中心的发展现状及数据采集系统的研究现状,通过对CNC齿轮测量中心工作原理的分析,结合最新型CNC齿轮测量中心的技术指标,确定了数据采集系统所需要的技术指标。根据技术指标,确定了以FPGA为控制核心的数据采集系统。本数据采集系统需要采集的信号包括三路测头信号和四路光栅信号。在硬件电路中,三路测头信号经过信号调理后,由FPGA控制MAX195实现模数转换。四路光栅信号经过差分接收器MC3486后,在FPGA内进行数字滤波、四细分辨向和可逆计数等处理。同时,FPGA还实现了七路信号的同步锁存,单点和连续两种数据采集方式的控制,数据采样速率控制,FIFO读写控制,PCI总线接口控制等功能。软件设计包括PCI总线驱动程序的开发和上位机应用程序开发。采用了DDK开发软件包开发WDM类型PCI总线驱动程序。应用程序使用Visual C++6.0开发,实现了应用程序与数据采集系统的数据交换。并在应用程序中对采集的数据进行等间隔处理。通过实验证明,数据采集系统采集测头数据的标准差为0.06μm;光栅信号的等间隔标准差在0.4μm范围内;系统对七路数据同步采样频率可达到10KHz,能够满足齿轮测量中心在测量速度为20mm/s,采样间隔为20μm的条件下进行测量。系统达到了预期设计的目的。