近红外光谱仪对测量的精度和稳定度要求很高,其光学和机械结构复杂,体积庞大,一般只适用于实验室环境的测量。便携式近红外光谱仪体积较小、重量轻、方便携带,可以随时随地进行作业,方便快速地得到分析结果,节约成本和时间。本文研究了便携式近红外光谱仪的关键技术,并验证了其可行性,为便携式近红外光谱仪的研发打下了坚定的基础。本文分析了便携式近红外光谱仪对光源的要求,并实验研究了LED的发光特性,用带通滤光片分光得到了带宽少于10nm的窄带光源,满足仪器对光谱分辨率的要求。根据LED在不同波段的光谱辐射强度,设计了阵列LED驱动电路,在不同的波段设定相应的脉冲驱动电流,使LED在一定波长范围内实现平坦的光强输出。文中还研究了双光路检测方法可以进一步减少光源稳定性对检测系统精度的影响。基于单片机的信号采集系统能使微型光谱仪的体积进一步缩小,同时提高了系统的性价比,因此基于微型光谱仪的单片机系统研究对光谱仪的便携化和商品化具有重要的现实意义。本文分析了各种模数转换器的优缺点,针对微型光谱仪的特点,提出了基于24位∑-△转换器的光电检测系统方案。根据微型光电检测系统以及单片机的特点,设计了串行通信接口、数码管显示等硬件电路模块。设计编写C语言程序,控制微型检测系统进行高精度的模数转换、串口通信、数据显示等,实验结果表明,系统的读数稳定度达到了10^-7的精度要求。