近红外光谱仪（NIR）发展迅速、应用前景广泛,已在多个国家得到研究和应用。近年来,我国在近红外光谱仪的研制方面有一定进展,但系统精度距国际水平仍有差距,有待提高。本文主要阐述了高精度近红外测量系统的硬件设计原理、设计方法及其性能测试结果。利用近红外光谱的原理,采用全新的光路系统和电路系统,搭建了滤光片型高精度近红外测量系统。通过对多套方案进行实验比对,最后采用低噪声放大系统与24位A/D芯片配合的设计方案。并采用外围电路结构简洁的C8051F120单片机作为控制和数据处理电路,组成完整的测量系统;通过单片机进行数据处理后送入上位机系统。设计了系统数据采集和前期数据处理软件,通过软件方式对采集的数据进行了滤波处理,进一步提高了系统精度。设计考虑了光源稳定性、杂散光、电路参数等因素的影响。通过对水样的测试证明,在采样速率为3.9 KHz时,数据稳定度可达到15bit,即0.3×10^-4,满足了滤光片透射式近红外光谱仪的要求。