纺织业在国民经济体系中的重要地位决定了纺织生产需要较高的自动化水平。其中纱线张力的一致性是一项关键因素。在纺织工艺中,纱线张力的波动会对后续的生产环节和织物质量产生重要影响。因此对纱线张力的监测是提高织物质量和生产效率的有效手段。针对目前张力检测装置存在附加摩擦力误差、增加飞羽、只能进行单纱张力检测等缺点,本文提出了一种准确度高、可拓展性强,且能够有效进行片纱张力监测的非接触式张力监测方案。本文基于轴线运动弦理论,探讨了纱线振动频率与纱线张力的关系;分析了测频方案,并采用等精度测频法作为系统的测频原理。系统以FPGA（Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列）芯片为处理核心,进行了软硬件设计。硬件设计主要包括:选择光电红外对管作为系统检测传感器,并围绕其设计多路信号采集模块;设计FPGA的最小系统,并设计4层结构的系统PCB板;进行系统整体机械结构的设计,包括纱线激振器、纱线支承装置以及张力巡检装置。软件设计主要为:对实现系统功能的FPGA各功能模块进行了详细设计,并使用Lab VIEW进行人机交互界面的开发。最后进行了纱线张力监测试验,研究了纱线张力的影响因素,并根据试验结果建立了纱线线密度和纱线支数及湿度的多元线性回归数学模型。试验结果表明,系统的检测相对误差在±1.8%以内,可以实现对片纱张力一致性的监测,并且具有较高的稳定性;回归方程的计算结果表明,其计算误差在±12%以内,具有较高的可信度。