光合作用測量儀是筆記本計(jì)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(jì)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(jì)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。