农药残留的精准检测对保证食品安全和保护人体健康具有重大意义。目前,常规的农药残留检测方式主要有色谱检测法、化学计量法和光谱检测法,色谱检测法和化学计量法仪器设备昂贵、数据处理繁琐,并不适用于农业生产生活中。荧光光谱法检测精度高、仪器结构简单、成本低,已经在农药残留检测领域取得相当大的发展。然而利用荧光光谱法直接检测叶片表面农药残留容易受到光源照射角度、叶片表面平滑度、叶片放置位置等内在与外在因素的影响,从而导致检测结果的不确定性,难以满足精准农业对农药残留检测的要求,且在便携式检测仪器的设计方面研究较少。针对以上问题,本文以生菜、白菜和菠菜叶片啶虫脒农残为研究对象,以优选叶片表面农残的特征响应波长和优化检测仪器光路参数为切入点,对植物叶片表面农药残留检测系统的条件参数（如:最佳激发波长与最佳发射波长、光源照射角度、光源照射距离等）进行了深入的研究,设计了一款叶片表面农药残留便携式检测仪器。主要研究内容和研究结论如下:（1）阐述了荧光光谱法检测叶片表面农药残留的基本原理,分析了荧光光谱法检测叶片表面农药残留的可行性,进而分析了影响叶片表面农药残留检测精度的相关干扰因素并提出了相应的解决方案。（2）以生菜、白菜和菠菜叶片啶虫脒农残为研究对象,获取并分析叶片表面啶虫脒农药残留的荧光光谱数据,确定叶片表面啶虫脒农药残留的最佳激发波长和最佳发射波长。（3）确定检测仪器的光路最优参数。检测叶片表面农药残留容易受到光源照射角度和光源照射距离等因素的影响,因此需要确定整个检测仪器的光路最优参数。光照角度为45o时,叶片表面啶虫脒农药激发出的荧光强度最大。同时对光路尺寸进行优化,当LED光源距离叶片的直接距离为4.89cm,垂直距离为3.46cm时,叶片受到光源照射的光照度最大,农药的激发效率最高。（4）软硬件设计。针对微弱荧光信号检测的要求,设计了相应的控制电路、检测电路和驱动电路。驱动电路方面,输出PWM波来调制LED光源,让检测光频率与环境光频率产生差异从而抑制环境光对光源的干扰。控制电路和检测电路方面,以STM32芯片作为主控芯片设计了信号检测系统,采集检测电路的电压信号,并根据搭建的工作曲线计算出待检测农药的残留值,由此实现农药残留的实时检测。（5）对开发的检测仪器进行测试与试验。构建生菜、白菜和菠菜表面啶虫脒农药残留含量与仪器检测电压之间的线性方程,方程决定系数分别为0.875、0.895和0.888,均方根误差（RMSE）分别为0.405mg/L、0.454mg/L和0.414mg/L。表明本文所设计的便携式检测仪器对叶片表面啶虫脒农药残留有着良好的检测效果。