在飞行试验中,通常需要对舱内多个物理量信号精确地采集,以监测舱内各系统的工作状态,但是飞行器舱内电磁环境复杂,充斥着各种噪声,极易对信号采集的精度造成影响,因此如何对多通道且信号形式多样的传感器信号进行高精度采集成为设计的重点。在此次设计中按照模块化的设计思想分别对硬件电路和软件控制逻辑进行设计,达到了高精度采集的目的。首先对需采集的各类型传感器参数进行分析,提出了数据采集装置的整体设计方案;然后对影响采集精度的噪声以及误差进行建模分析和定量描述;结合采集精度影响因素分析以及各传感器信号特点,设计了符合传感器信号特性的低噪声信号调理电路;并且为降低电源噪声对采集精度的影响,设计了开关电源与线性电源结合的方法,达到了低噪声电源电路设计的目的;同时,设计了采样量化电路和以太网接口电路,保障了传感器信号的可靠采集与转发。在逻辑设计方面,为降低传感器信号在采集过程中产生的量化噪声以及脉冲干扰,在采样量化控制逻辑中采用过采样技术和去极值平均滤波算法以降低噪声和脉冲对采集精度的影响;针对硬件滤波电路滤波阶数低,不能完全将高频噪声滤除的问题,在软件逻辑设计中加入高阶FIR滤波器,以衰减掺杂在传感器信号中的高频噪声;由于各类型传感器信号采样频率不同,数据量相差较大的问题,设计采用不同类型传感器数据分别编帧依靠以太网TCP协议传输的方式进行传输,保证了数据传输的可靠性。最后通过搭建闭环测试系统对数据采集装置的数据采集精度以及数据传输的可靠性进行测试,并分析试验结果,验证该数据采集装置可满足设计指标的要求。