无土栽培技术是一种不用土壤而用培养液及其配套设备栽培农作物的农业高新技术，是人类种植方式上的一项重大革新，该技术以其农作物生长快、产量高、质量好在世界各国得到迅速的发展。随着农业现代技术、计算机技术、环境控制技术等的发展和综合运用，它已逐渐形成一种在技术上高度密集配套、生产及管理上集约化、自动化、现代化程度很高的农艺生产技术体系，加速这一技术的发展普及必将给农业生产带来技术内容和生产效果上的重大突破。我国的无土栽培技术起步较晚，目前尚处在引进消化和实验研究阶段。我国现有的国情适于发展管理方便、成本低、效果好的无土栽培技术。无土栽培技术以营养液的配制和调控为核心，营养液的调配需用专门的控制设备，而目前这类设备仍以国外引进为主，针对这一情况本课题以营养液的配液供液系统为研究对象，旨在开发一种具有知识产权能替代国外引进设备的自动配液供液设备，以达到符合生产要求又降低生产成本的目的，并进而推动无土栽培技术的发展和普及。本文主要论述了配液供液系统的表征参数及原理方案，并根据最佳原理方案，对配液供液系统进行技术结构创新设计，针对该系统的功能特点，开发出实时性好、操作方便、工作稳定的控制系统。 营养液的配制以溶液的离子浓度和酸碱度为主要调控参数，而溶液的离子浓度一般由电导率的大小来表征，溶液的酸碱度通过pH值的大小表征。本文通过阐述电导率和pH值的测量原理，给出了电导率(EC)和pH的测量方法。采用“黑箱”理论对原理方案进行了发散求解，经综合评价对多方案进行优化求解，选定了系统各部分单元及传动方式。在营养液配液供液系统的详细设计中，根据系统的功能要求，确定出主控系统的性能参数，并详细介绍了测量电路的设计、执行机构的选择，给出了控制系统原理总图。根据系统的主要设计思想，分析确定了整机运行方案，给出了程序主要流程图，并详细介绍了采用模块化的方法设计出的定时中断、数据处理和实时时钟模块的编程方法。 经过各测量电路的稳定性试验和耦合性试验，以及整机的性能运行测试，结果表明：该控制系统能达到EC和pH测控要求，可以独立完成自动配比供液过程，实时性好，操作方便，工作稳定，性能可靠。 本文的设计方法及试验方法主要是针对无土栽培营养液配液供液系统的要求和特点提出的机电一体化系统设计方法，该方法的原理及基本设计思想同样适用于其它机电系统的设计与开发。