高速电主轴是高速机床的基本结构单元。主轴回转误差是反映主轴动态性能好坏的关键指标之一，也是影响机床加工精度的重要因素之一。论文在深入研究主轴回转误差测试理论的基础上，开发了一套高速电主轴动态性能测试系统，进行了主轴回转误差的测试与分析，为进一步的性能测试奠定了基础。论文首先系统地研究了主轴回转误差测试理论，选择了基于误差分离技术的频域三点法用于高速电主轴回转误差的测试，完成了测试过程的误差分析；通过仿真完成了频域三点法误差分离过程的优化，对分离结果的六种影响因素（输入信号、正弦特征参数、传感器安装夹角、夹角误差、圆周采样点数和采样周期数）进行了分析，发现频域三点法对传感器夹角误差比较敏感，因此在测试系统中必须精确测量传感器安装夹角。其次，开发了由机械结构、硬件和软件组成的测试系统。以HSK测试头为测试基准，设计了安装和定位结构以确保传感器和电主轴的精确定位；根据高速电主轴的测试要求，校核了电涡流位移传感器和数据采集卡等硬件的性能；在Visual　C++环境下，开发了基于硬件的测试软件，通过ADO数据库和DMA采集编程，实现了数据的有效管理和高速采集。最后，完成了系统调试、数据滤波、传感器的动态标定、采样周期的识别和传感器夹角的精确测量，进行了高速电主轴回转误差的测试。结果表明，不同转速下分离出的圆度误差基本一致，回转误差随转速升高而增大，反映了高速电主轴运行的实际情况。论文工作为主轴动态性能的测试及高速电主轴的研发提供了理论和实践基础，研究成果具有一定的工程应用价值。