叶片是植物的重要器官,是植物进行光合作用、呼吸作用和蒸腾作用等生理过程的主要场所,同时也是很多阔叶类农作物的产量指标。叶片厚度的变化可以反映出植物生理状况的改变。现阶段对植物叶片厚度进行测量的仪器,结构复杂且价格昂贵；而传统常用的烘干法测量等则需要在实验室中进行离体测量,其结果虽然精度高,但周期较长,而且叶片在测量时会受到不可恢复损伤,不能实现叶片厚度的快速无损测量。本文根据植物生理信息检测的知识,借鉴精密仪器设计理论,研制出一款能进行微米量级测量的植物叶片厚度微增量检测仪。论文分别从叶片厚度无损检测平台的设计、检测仪下位机硬件电路设计、系统软件设计等方面详细介绍了该仪器功能的实现过程。本文研制的植物叶片厚度无损测量平台通过检测端的压力传感器形成了一个带有负反馈的闭环检测系统;并且通过设计的降速机构对测量杆进行微量调节,通过压力传感器的反馈使研制的植物叶片厚度微增量检测仪做到预压力可调的精密检测,完成对植物叶片厚度微增量的无损测量。同时本文对检测仪的硬件及软件各个功能模块进行了设计。该仪器采用超低功耗的16位混合信号处理器MSP430作为核心,设计了信号检测模块、A/D信号转换模块、输入输出模块以及上位机通讯模块。该仪器通过这些功能模块实现按照设定进行植物叶片厚度24小时实时和定时自动测量的要求,自动检测并定时保存数据,与上位机进行数据交换。并且该植物叶片厚度微增量检测仪通过仪器面板设计的7个按键就能完成各种命令的输入,达到操作简单方便的设计要求。论文对研制的植物叶片厚度微增量检测仪进行了标定实验,使用最小二乘法原理进行仪器的曲线拟合完成了数学模型的建立。对研制的检测仪进行了实际测量并进行了误差评定及分析,对误差来源进行了详细的理论分析并给出相应解决方案。研制的植物叶片厚度微增量检测仪测量分辨率达到lum,测量不确定度<3um,完全符合设计要求。同时该植物叶片厚度微增量检测仪的设计和研究还为节水灌溉和精细农业提供了一定的技术参考和理论支持。