光合作用測量儀是筆記本計算和氣體分析于一體的光合呼吸測量儀器，在對植物光合速率的研究中，CO2吸收法因其理論可靠，靈敏度高，可實(shí)時非破壞對樣品進(jìn)行測量。光合作用測量儀測量參數(shù)包括CO2濃度、凈光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度、大氣濕度、空氣溫度、葉片溫度、蒸汽壓虧缺、大氣壓、光強(qiáng)、Ci/Ca等，主要應(yīng)用在植物葉片光合作用，蒸騰作用，呼吸作用等研究。
 

　　光合作用測量儀的技術(shù)原理：
 

　　1.CO2測定
 

　　紅外線氣體分析根據(jù)由異原子組成的具有偶極矩的氣體分子如CO2、CO、H2O、SO2、CH3、NH4、NO等在2.5~25um的紅外光區(qū)都有特異的吸收帶，CO2在中段紅外區(qū)的吸收帶有4處，其中4.26um的吸收帶Z強(qiáng)，而且不與H2O相互干擾。紅外線CO2分析就是通過檢測CO2對4.26um光譜的吸收來測定光合作用過程中CO2的變化量。因?yàn)镃O2吸收的4.26um紅外光能與其吸收系數(shù)(K)、氣體的濃度(C)和測定的氣室長度(L)有關(guān)，并服從比爾一蘭伯特定律：E=Eoe-KCL
 

　　因?yàn)闇y定儀在設(shè)計過程中將確定了Eo(初級始發(fā)能量)和L(氣室長度)，-K，e為常數(shù)，而E(測定未端的能量)就有了與C(被測氣體濃度)的對應(yīng)關(guān)系，通過測定E就可測定出CO2濃度。
 

　　紅外線CO2分析的優(yōu)點(diǎn)：①靈敏度高，可以測定到1.0、0.5甚至0.1uml·mol-1(即ppm)的CO2濃度;②反應(yīng)快速，響應(yīng)時間短，可測定出光合速率瞬時變化;③易實(shí)現(xiàn)自動化，智能化的測定。
 

　　光合作用測量儀采用單片機(jī)的智能管理技術(shù)，除了監(jiān)測光合作用過程中的CO2變化外，還測定相應(yīng)的光合有效輻射、溫度，并根據(jù)這些測定參數(shù)自動計算出相應(yīng)的光合速率(Pn)，水分利用率，氣孔導(dǎo)度。
 

　　2.溫度測定原理
 

　　溫度傳感器應(yīng)用高精度傳感器，測溫電路應(yīng)用三線制經(jīng)典恒流源測溫電路。
 

　　3.光合有效輻射測定
 

　　光合有效輻射(PAR)是指植物吸收并參與光化學(xué)反應(yīng)的太陽輻射光譜成份。一般光譜范圍多采用400～760nm，該技術(shù)原理為：PAR測定采用多層疊加濾光和光敏半導(dǎo)技術(shù)，即采用硅光電二極管，利用光生伏應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為電能，在光照照射下能在P區(qū)和N區(qū)之間形成光生電動勢，把PN結(jié)連接起，電路中就有電流流過，電流大小與光照強(qiáng)度成相關(guān)性。
 

　　光合作用測量儀優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性好和重現(xiàn)性好，動態(tài)范圍寬，溫濕度特性優(yōu)良和幾乎沒有疲勞特性。硅光電二極管的短路電流與光照強(qiáng)度有較好的線性關(guān)系，當(dāng)選擇適當(dāng)?shù)臑V光片對光譜進(jìn)行選擇，則硅光電二極管輸出電流即和所選光譜的光強(qiáng)呈線性關(guān)系。