近些年来,农业技术快速发展解决了人类基本的温饱问题,提高了人们的物质生活水平。但是现代的农业生产活动中,不可避免的需要使用农药,其中不乏毒性程度较高的农药产品。这些农药在农产品中的残留会对人类健康和经济发展造成巨大的危害。在这些农药中,有两类杀虫剂农药使用最为广泛,一类是有机磷类,另一类是氨基甲酸酯类。由于农药的多样性和其检测过程的复杂性,目前对农药残留的检测多采用实验室大型仪器。大型仪器虽然精度很高但其先天的缺点决定了其难以应用于现场快速检测。快速便携的现场检测仪器的研发对于推广农药残留检测加强食品安全监督非常必要,本文便是从快速便携的角度开发设计一款检测仪器。本仪器结合了酶抑制原理和朗伯-比尔定律,实现有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂的快速的检测,并通过嵌入式技术(S3C6410为核心板)设计的小型快速便携式的检测装置。文章的内容主要包括:检测原理、硬件设计与开发、软件设计与开发和仪器实验四个部分。首先,重点介绍了仪器的检测原理和方法:酶抑制原理和光谱吸收原理以及相关技术等作为本仪器设计的理论基础。其次,基于酶抑制原理和溶液的朗伯-比尔定律设计了农残检测系统。此检测系统首先利用上述两种杀虫剂对酶的抑制作用导致溶液浓度的变化,并通过光谱吸收原理将这种变化体现在光信号上;然后将光信号转换为电流信号,通过放大滤波转化成电压信号并输入到嵌入式的ADC(模数转换器)中进行处理;最后在显示界面进行显示,完成信息的输出和人机的交互。此检测过程需要的化学试剂包括作为底物的BTCI(碘化硫代胆碱)、充当显色剂的DTNB(二硫代二硝基苯甲酸)和乙酰胆碱酯酶:光学元件中,选用美国Thorlabs公司的LED405E发光二极管作为光源,后端采集使用美国Thorlabs公司的FGAP71磷化镓PIN型光电二极管;滤波放大电路部分采用前后级放大电路的结构对高频干扰信号进行滤除;嵌入式部分采用三星公司的S3C6410作为核心处理器构建嵌入式平台。最后,用实验对所设计的仪器进行分析和测试,包括光源功率的确定、仪器性能的测试以及现场实验。