光合測(cè)定儀利用紅外線CO2氣體分析儀法測(cè)定光合速率。測(cè)定光合速率的方法很多，但應(yīng)用多是根據(jù)CO2的吸收測(cè)定光合速率。
1、CO2測(cè)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，而且不與H2O相互干擾。紅外線CO2分析就是通過(guò)檢測(cè)CO2對(duì)4.26um光譜的吸收來(lái)測(cè)定光合作用過(guò)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(cè)定的氣室長(zhǎng)度(L)有關(guān)，并服從比爾一蘭伯特定律：E=Eoe-KCL
因?yàn)闇y(cè)定儀在設(shè)計(jì)過(guò)程中將確定了Eo(初級(jí)始發(fā)能量)和L(氣室長(zhǎng)度)，-K，e為常數(shù)，而E(測(cè)定未端的能量)就有了與C(被測(cè)氣體濃度)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)測(cè)定E就可測(cè)定出CO2濃度。
紅外線CO2分析的優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，可以測(cè)定到1.0、0.5甚至0.1uml·mol-1(即ppm)的CO2濃度;反應(yīng)快速，響應(yīng)時(shí)間短，可測(cè)定出光合速率瞬時(shí)變化;易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，智能化的測(cè)定。
光合測(cè)定儀采用單片機(jī)的智能管理技術(shù)，除了監(jiān)測(cè)光合作用過(guò)程中的CO2變化外，還測(cè)定相應(yīng)的光合有效輻射、溫度，并根據(jù)這些測(cè)定參數(shù)自動(dòng)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(cè)定原理
溫度傳感器應(yīng)用高精度傳感器，測(cè)溫電路應(yīng)用三線制經(jīng)典恒流源測(cè)溫電路。
3、光合有效輻射測(cè)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(yáng)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(cè)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(dòng)勢(shì)，把PN結(jié)連接起，電路中就有電流流過(guò)，電流大小與光照強(qiáng)度成相關(guān)性。
光合作用測(cè)定儀優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性好和重現(xiàn)性好，動(dòng)態(tài)范圍寬，溫濕度特性優(yōu)良和幾乎沒(méi)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(duì)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。
