高速电主轴是高速加工的关键技术之一。对高速电主轴运转时的振动与温升信号等进行动态测试，并利用测试信息对高速加工精度以及机床性能进行特征分析，已成为当前高速加工领域研究的热点。本文在对回转误差分离精度仿真以及电主轴的有限元热-结构耦合分析的基础上，构建了一套高速电主轴性能测试的软硬件系统，为信息监测与数据分析提供了平台。在对回转误差分离技术—三点法误差分离精度的仿真基础上，确定了传感器安装角度与安装精度的整体方案，并对算法提出了改进建议。通过ANSYS有限元软件对电主轴的热-结构耦合分析，确定了温度测点的合理分布及传感器的量程选择，并提出了一种测量电主轴内部温度的方法。在上述理论研究的基础上，搭建了高速电主轴专用的机械平台，完成了温度信号调理板的设计与调试，并构建了基于PC+数据采集卡的高速电主轴数据采集及分析系统。本系统可以实现不同类的多个传感器的高速采集。基于VC++6.0集成开发环境完成了对数据采集卡的精确控制模块、上下位机通信模块、多通道数据采集模块、图形显示模块、数据处理与存储模块的设计。整个系统软件基于多个实验，通过对获得的两个物理量进行合适的算法分析与处理，使操作者能快捷的获得最终的信息，并将处理结果，存入了专用的数据库中。本文的研究工作对高速电主轴测试平台的研制及开展高速电主轴的自主开发有一定的应用价值。