近红外(NIR)光谱技术是现代成分分析技术中十分重要和应用非常广泛的手段之一,而基于LED和滤光片的石油性质近红外光谱仪(PP-NIR)以其便携式、低成本、低功耗、高精度等特点在众多近红外光谱仪中占有一席之地。但PP-NIR也具有很大缺陷,如受环境温度、工作电压影响大及检测器具有非线性特性等。论文以模型化手段分析了PP-NIR检测电路的性能,并且给出了改善性能设计方案。论文建立了光源即发光二极管的数学模型,并且仿真了其电压电流及温度特性;建立检测器即硅光电池的数学模型,仿真分析其输入输出特性及影响输入输出特性的因素;建立了包括DDS、锁相环、相敏检测器、滤波器等电路环节的数学模型,通过Matlab等工具进行仿真设计,并给出相应仿真结果和对比分析。通过模型化分析,设计串联温度补偿环节,并且通过单片机软件编程在PP-NIR样机上实现了数字补偿;通过在前馈放大器反馈环节并联电容,实现超前校正,从而有效抑制工作电压干扰;研究了非线性反馈线性化方法,设计状态反馈控制器,并且通过仿真证明设计有效性。利用补偿前后样机,进行稳定性、乙醇—水溶液中乙醇含量预测的实验,通过对实验数据分析进一步验证了对PP-NIR改进方案设计的有效性。