植物的蒸腾耗水检测是精细农业研究的一个重要方向,其中,利用热动力学来测量植物的茎流是研究植物蒸腾耗水量的一个重要方向。目前热脉冲法、热平衡法、热扩散法以及热场变形法是测定植物蒸腾耗水量的主要方法,。在各种热动力方法中,根据热平衡原理测量植物茎流的方法不仅理论较成熟,而且测量对象广泛。但该方法在测量作物蒸腾耗水时,需要安装高精度传感器,测量的点较多,要求高精密的温度控制算法和小功率的加热装置,使得该方法在应用时存在一定的困难。本文根据茎流测量的热平衡理论和方法,通过分析热平衡中各参数在实际测量中与茎流的关系,对测量方法进行简化,提出了在热平衡原理的基础上用线性回归的方法间接测量植物茎流的检测系统。系统采用研华1710HG多功能数据采集卡,在LabVIEW的编程平台上,采用PID控制算法和PWM变功率输出,用热敏电阻检测温度,构成负反馈控制系统,辅以外电路供电加热,实现了简化的热平衡测量系统的设计。系统采用高精度薄膜型热敏传感器作测温元件,柔性电加热膜作加热元件,解决了传统检测方法中的侵入式安装,避免了因此造成的植物损伤。在虚拟仪器的编程基础上,利用PID控制算法和PWM脉冲调制实现了小功率控制加热下的高精密温度控制,系统稳定情况下温度的控制精度为0.1℃,为热平衡法测量植物茎流提供了一个可行、实用的温度控制方案。在仿真实验的基础上,以绿宝树为实验对象进行了检测实验,建立了系统耗能量与植物耗水量的相关关系并进行了线性回归分析,回归分析决定系数R2=0.793。在建立的系统经验方程的基础上,以预测检验实验分析了耗水的期望值与实际值,得出：在60分钟内植物耗水大于1.8g情况下,系统预测值与检测值的平均误差比为12%。当前所建立的茎流检测系统,由于柔性电加热膜的尺寸和功率(2W)限制,只能适用于植物茎杆直径小于2cm,茎流速度在1.8g/h-13g/h的情况,对于直径较大和茎流速度高的植物,需要改变柔性加热膜的尺寸和调节系统PID控制参数的情况下进行推广应用。