螺栓连接是一种非常普遍的工件连接方式,存在而不限于于绝大多数机械、桥梁、铁路轨道工程中。螺栓连接的紧密状况易受工件振动、疲劳腐蚀等因素的影响,从而导致其松动、断裂、丢失等故障,而造成进一步的损失。各地各工程因小小的螺栓松动而导致的重大事故也屡见不鲜。由此可见对螺栓连接状态的检测和评估显得极具重要意义。而传统通过人工判断螺栓是否拧紧来逐个判断其连接是否出现问题,存在受器械工作要求约束、人工无法长时间实时检测、某些工作环境对检测人员有害等缺点,使得人们更为倾向于使用智能系统进行监测,达到实时性高、人员安全的目的。根据基于相位差的螺栓连接状态监测系统需求及相关技术原理,系统由振动信息采集模块、FPGA系统模块、CAN总线收发模块与上位机模块四部分组成。其中,振动信息采集模块由压电陶瓷传感器、模拟运算放大电路与高速AD转换器组成,设计在该模块加入可调节电路放大倍数的功能使得系统适用于更多的应用场合;FPGA系统模块包含对高速AD的驱动、FIR滤波、对CAN控制器的驱动模块以及数据流填装的功能模块,通过设计的AD驱动方式实现以单个AD采样器对两路信号的低间隔准同步采样,通过FIR滤波器的结构优化设计达到对数字滤波器性能的提升。CAN总线收发模块由CAN控制器、CAN收发器及传输总线组成,通过加入分裂终端的形式,提高该传输电路的抗干扰性并实现对信号的高可靠性传输。上位机模块包含数据处理归档、波形显示、数据分析与计算等功能,能够实现对采集数据的相应处理、计算、保存及历史数据查询。针对用于计算相位差的准同步DFT非整数修正算法在实时性方面的不足,结合本系统的数据预处理方式,在该算法基础上提出新的迭代方式以适应本系统对实时性与精度的要求。对该改进算法进行相关的分析及测试后,得出结论:做该改进后的准同步DFT非整数修正算法其运算量更少,实时性更高。在完成了搭建模拟测试装置与实验验证后。检验了该系统的可行性与可靠性。该系统能够有效并清楚反映出受测螺栓连接的当前状况,达到了对于螺栓连接状况监测的目的,相较与之前的监测技术具有实时性高、操作简单、易于应用的特点。而以相位差作为判断螺栓松动的判断切入点亦可作为一种的新的监测手段。