在生物和化学领域，检测离子种类与浓度分布是非常重要的。一般说来，溶液的浓度是均匀的。然而，溶液的浓度会因生物或化学反应而改变与不均。目前各种生物和化学传感器被开发出来以检测不同的离子与浓度分布。光寻址电位传感器(LAPS)就像显微镜一样可以实时检测离子浓度的分布。光寻址电位传感器有许多分布在芯片表面的敏感膜，这些敏感膜被激发光分别照射时可以检测照射点离子浓度分布。如果敏感膜采用不同的材料制备，就可以制成同时检测不同离子的传感器。 这篇论文分析了光寻址电位传感器的工作原理，并设计了实用传感器系统。系统包括传感器芯片、激光光源、机械台、控制电路、电子仪表和一台电脑。我主要完成的系统设计工作包括设计传感器芯片，设计系统控制电路，包括步进电机功率驱动电路和使用FPGA设计电机控制电路，设计记录及监控软件。 运用光寻址电位传感器系统，我们做了大量的实验，确定了系统的最佳工作条件。运用这套系统，我们检测了不同PH值的溶液浓度分布，并且检测了生物实验中的不同细胞和离子浓度分布。最后，论文进行了误差分析并提出了改进建议。