食品与农产品的水分无论在生产中还是生活中都是一个非常重要的参数,它直接影响到产品的质量和保存期限,对水分的测量和控制显得格外重要。传统的水分测量方法如干燥法、电导法等因为使用条件的限制无法实现在线非接触式连续测量等问题,迫切需要开发一种能简便使用的测量方法。本文采用了近红外光谱法测量食品与农产品中的水分含量,这种方法具有快速、非接触等优点。首先对近红外光谱技术的测量原理进行了介绍,本研究是基于水分子在近红外光谱区有其特定的特征吸收峰,吸收峰的幅值与水分成正相关关系的理论而展开的。水分在近红外光谱区的多个特征吸收峰当中,选取合适的特定波长的特征吸收峰进行测量和计算,可达到提高测量精度和系统抗干扰的能力,实际研究中选取了两个水分特征吸收峰处的相对漫反射强度来表征物料的水分含量。本研究设计了以激光二极管为光源、积分球为载样器件、InGaAs为探测器的近红外水分仪,并采用虚拟仪器设计软件平台。通过提高光源的稳定性,去除一般光谱仪器中必须的移动部件及分光器件,提高了系统的信噪比;同时,设计了稳定的光源驱动电路、微弱信号的信号放大电路,采用笔记本电脑处理经过A/D转换的数值信号,运用相对检测的模式通过两个波长处的相对漫发射光强度计算出被检测物料的实际含水率。对仪器的性能进行评价表明,在规定的范围内仪器的线性度可达0.99%,重复性精度高于1‰,稳定性达到1‰。使用自行研制的仪器进行奶粉和茶叶的水分测量试验,当采用多元(两元)线性回归以及多项式回归建立预测模型时,模型的预测精度基本满足一般生产的实际精度要求。最后,对比北京第二光学仪器公司的WQF-400N傅里叶近红外仪器,结果表明,奶粉模型精度要高于傅里叶近红外仪器,而茶叶模型精度略低于傅里叶近红外仪器。