柴油发动机由于混合气形成和燃烧的特点其颗粒物(PM)的排放远高于汽油发动机，高PM排放成为制约柴油发动机车辆推广应用的重要因素。随着柴油发动机排放控制技术的发展，柴油机得到更广泛的应用。与此同时，传统的发动机PM分析检测技术-烟度法和滤膜称重法在检测分析高性能柴油车时暴露出诸多的局限性。光散射法是一种光电式现代PM分析检测技术，在颗粒测量方面具有瞬态测量、非接触不损坏样品、测量范围广等优势。本论文研究光散射法测量柴油车尾气颗粒的理论基础以及传感器的研制，主要完成了以下几个方面的工作：(1)理论分析与仿真。由于柴油机排放的颗粒通常是由多个高度凝聚并且几乎是标准球体的基本小粒子聚集形成的多孔性链状或球状聚集体，并不是理想的匀质球形颗粒，不符合颗粒Mie散射理论的假设。因此，有必要分析柴油机颗粒的质量浓度能否通过颗粒散射理论进行测量。本文基于颗粒分形聚集理论和颗粒填充理论，建立尾气颗粒质量mdg和光通量F的数学模型，该模型的计算结果表明颗粒的光散射现象可以很好的反映颗粒质量与光通量之间的关系，通过测量散射光通量来测量柴油车尾气颗粒质量浓度的一个可靠手段。(2)传感器硬件结构与电路设计。计算了传感器主要的结构参数-光源功率和波长、光敏区尺寸、采光立体角以及采样流量，并对关键器件光电探测器、光源和光陷阱分别进行了分析与选型。在此基础上，完成传感器结构设计与实体装配。针对探测器输出的信号十分微弱且极易淹没在噪声中，阐述了前置放大电路设计的设计概要与所采取的降噪抗干扰措施。(3)上位机软件的主要功能与实现。①与数据采集卡通过PCI总线进行通信，实时接收数据采集卡传送的数字波形；②对接收到的数字波形进行滤波与运算，得到待测样气中颗粒物浓度值并实时显示；③数据管理，包括历史数据的保存与查看等。(4)实验研究。设计实验对传感器的零点漂移、可测量范围和最小分辨率等性能参数进行分析，在此基础上对传感器进行调整与优化，并参照《空气中粉尘浓度的光散射式测定法LD98—1996》通过多次试验确定质量浓度转换系数K值，完成整个测量系统的开发。为分析传感器的实际测量效果，在杭州公共实训基地实验室进行了柴油车尾气测量试验，实验结果表明感器能够对瞬态变化的尾气颗粒物浓度作出相应的响应，总体上与TSI8532响应一致，但传感器测量值存在较大的误差，本文对此作了简要的分析。