在船舶传动系统中,转矩和功率的测试是船舶测试的主要测试项目,船舶轴功率测量对船舶测试有着举足轻重的作用,国内外就船舶轴功率测量仪的研究已有很大的进步,随着生产力的发展和社会的需求,人们对船舶的高可靠性,高效率性,低能耗有了更高的要求,对轴功率测量仪的性能也有更高的要求,文中基于相位差转矩测量的原理,利用光电开关,光电编码盘,设计了基于光电开关的船舶轴功率测量系统。通过对系统研究所需要的器件进行了选型,光信号通过光电开关和光电码盘之后转换成周期性的电信号。针对光电转换信号较弱,并且容易受到干扰等问题,设计了信号处理电路,采用比较迟滞电路,对电信号进行整形放大,减弱了脉冲的抖动和外界的干扰,使测量结果更加准确可靠。本系统为了消除时间漂移和温度漂移,还设计了特殊的逻辑运算,此逻辑运算在EP1C6Q240C8中完成,经过FPGA处理后的信号相位差传输到Atmega128单片机,为了使结果更精确,单片机外接了一个合适频率的晶振。经过单片机后的相位差通过串口通信传输到上位机,串口通信程序是采用VB6.0编写的,此程序能够对数据进行处理,显示,存储以及数据图形化等,这样不仅提高了系统智能化程度,还降低了硬件资源的使用成本。通过对仪器的测试,并且结合测试数据,对系统的稳定性和可重复性进行了分析,由此可以看出该系统有较高的精度,实时性好,操作简单,携带方便,适合船舶主机功率的在线实时测量,并且该系统也可应用于其他机械传动系统转轴的转矩和输出功率的测量。