为提高系统的兼容性、识别准确率和提高空头烟支检测与剔除的自动化程度，本文设计了烟支空头检测系统。该系统安装于烟支卷包机的下烟道，在烟支装入模盒前对单支空头烟进行检测和剔除。现有的烟支检测系统的剔除精度低、兼容性和稳定性差、浪费严重而且对工作环境要求严格，这些是该系统设计中迫切需要解决的问题。本文将电容式传感器和现场可编程逻辑阵列（FPGA）应用于空头烟支自动检测和剔除系统中。通过对传感器的分类和特性分析，采用了高精度和高灵敏度的电容式传感器作为系统的检测装置。硬件部分采取模块化设计方式，构建了系统的硬件平台。以硬件平台为基础，对FPGA编程实现数据判决和接口控制，数据判决中所需参数均由前端电容式传感器采集，并经过AD转换得到。该设计使系统的处理更为灵活，能够适应复杂多变的工作环境，稳定性、可靠性、剔除率和剔除精度有了明显的提高。经过仿真，模块联合测试和现场调试，系统硬件和软件工作正常，性能有了较大提升，测试结果达到预期要求。