水体富营养化导致的浮游植物大量繁殖是我国最主要的水体污染问题之一，严重威胁国民经济的可持续性发展和人民群众的身体健康。因此对浮游植物种群生物量的时空演变进行实时的监测已经成为水质监测中的一项非常重要的任务。　　 叶绿素a是浮游植物生物量的最一般和最可靠的反映，是衡量水质状况的重要指标之一。论文研究了一种以多波长LED阵列为激发光源的水下叶绿素荧光探测仪，重点开展了微弱荧光信号检测方法的研究与电路设计。文中首先对浮游植物的荧光特性进行了详细地讨论，研究了多波长LED阵列为激发光源的叶绿素a的荧光检测原理与算法，根据LED光源光强很弱和分类测量算法对背景光的高敏感性，提出了采用LED光源调制的信号检测方案，研制了LED光源调制电路和峰值检波电路，提高了微弱荧光信号的获取精度和信噪比；设计了实时时钟、水位测量、水温测量、数据传输和存储等电路，使得荧光探测仪能够获取水体剖面的叶绿素a浓度信息。利用研制的水下叶绿素荧光探测仪测量了配置的混合藻类样品，结合多元线形回归方法对测量数据进行了分析，结果显示反演出的各种藻类浓度与实际浓度具有很好的一致性。