自准直仪是一种利用光学自准直成像测微原理工作的高精度测试仪器。它常被用来测量微小的角度变化量，如用于测量平板的平面度、导轨的直线度等，也可借助于转向棱镜附件测量垂直度等。随着测量精度要求的不断提高，传统的目视自准直仪无论是在测量精度，还是在测量范围方面都已经不能满足现代测试计量的需要。因此，研究新型光电自准直仪成为必然的趋势。在光电自准直仪测量系统中，数据采集系统是整个系统的关键部分。本文对光电自准直仪的数据采集系统进行了研究，设计了一套精密的大视场光电自准直仪数据采集系统。　　 本文以TOSHIBA公司的线阵CCD-TCD1500C作为光电自准直仪的光敏器件，系统采用CPLD来产生CCD所需的驱动时序。采用CPLD驱动CCD具有硬件设计简单、可靠性高、便于系统进行升级换代等优点。CCD输出的视频信号采用二值化方法进行处理，然后利用具有ARMCortex-M3内核的微控制器-STM32对CCD二值化信号进行处理，通过软件算法计算出自准直仪测得的角度值。最后，系统通过422总线把自准直仪测得的角度值发送到上位机。　　 通过系统标定实验对本文所设计的光电自准直仪数据采集系统进行了系统标定，利用最小二乘法对实验数据进行了三阶拟合，给出了标定系统的三阶拟合方程。然后通过自准直仪角度测量验证实验来测试、验证本数据采集系统的测量精度。经实验验证，本文所设计的光电自准直仪数据采集系统的测量范围可以达到-10’～10’，测量精度可以达到8”以内，完全达到了系统的设计要求。