在纱线和织物的生产过程中，纱线的断头率是衡量纱线质量的一个重要指标。造成纱线断头的主要原因是纱线张力过大或其波动超出允许值，因此在生产过程中对纱线张力进行测量与控制显得尤为重要。目前国内外普遍采用接触式的测量方法测量纱线张力，该方法存在无法避免的局限性：测量装置与纱线直接接触，改变了纱线的运动状态，纱线受到附加的摩擦，造成测量误差；测量过程不可复制，同一操作人员在不同时间的测量操作存在一定差异；接触式测量方法不宜用于长时间的在线检测。本文对纱线气圈动态张力及其非接触测量原理和方法进行研究，具体内容如下：首先，对环锭纺纱线气圈运动与张力进行分析。根据纱线气圈的具体运动建立适当的坐标系，对纱线气圈进行受力分析并建立平衡方程。结合实际加工过程，分析方程的边界条件，简化方程得到纱线气圈张力计算模型。同时对环锭纺纱线气圈进行有限元分析，在ANSYS中建立纱线气圈模型，模拟了纱线气圈形态，分析了转速对纱线气圈张力的影响。其次，对倍捻纺纱纱线气圈运动与张力进行分析。根据纱线的具体路径把纱线气圈分为锭盘段和自由气圈段，建立气圈坐标系，分别对两段气圈进行受力分析，建立平衡方程，分析边界条件，整合方程组。最后，研究了纱线动态张力非接触测量方法和技术。建立纱线动态张力非接触测量原理，研究纱线动态张力非接触测量的关键技术即图像测量和数字图像处理，进行了纱线张力测量实验，实验结果表明该非接触测量方法合理可行。