数据采集作为连接计算机与外部物理世界的桥梁，广泛的应用在各个领域。随着总线技术和数字处理器迅猛发展和功能日益完善，数据采集系统更新换代较快，总体设计向高精度，高速率，多通道，微型化趋势发展。针对通用串行总线（USB）传输速度快，易扩展，普及程度高和可编程逻辑门阵列（FPGA）处理速度快，集成度高，设计灵活等特点，本文介绍了一种基于USB和FPGA的数据采集系统。该系统自带调理电路，无需外接调理板卡。调理电路的设计面向快速发展的振动行业，由滤波，缩放，单端信号变差模信号等部分组成。振动传感器的类型和实际工程应用又从侧面决定了采集系统的多通道化。本文详细介绍了数据采集系统的电路搭建，软硬件程序的编写。系统使用EZ-USB FX2芯片CY7C68013完成USB接口设计，24位A/D转换器ADS1274进行模数转换，并对其进行软件触发；提供多种采样率满足不同的采样要求；采用乒乓缓存机制避免数据泄露。在大量实验基础上，对系统传输单元进行优化并介绍了该系统在现场动平衡中的实际应用，结果表明该系统运行稳定，精度高，速度快，抗干扰能力强，满足使用要求。最后，介绍了由对传输单元的升级衍生出的振动校验系统。