乳及乳制品含有丰富的营养成分,是人们日常生活中的必需品。但是新生儿由于种族、遗传或肠炎引起的乳糖不耐受,和成年人由于乳糖酶缺乏引起的乳糖不耐受,使得我们按精细化进行乳制品分类时要精确标注乳糖含量。目前我国国家标准中只给出了几种乳糖检测方法,国外只将乳制品分为有糖和无糖,都没有给出乳制品按乳糖含量精细划分的标准。原因是现有乳糖检测仪器多数从国外进口,品种少、价格高、操作复杂、专用性强、误差大,高达10%~15%,无法达到精确测量。因此多数企业尤其是中小型企业仍在采用传统的滴定方法,不能在线、实时地测量出乳及乳制品中的乳糖含量。市场上需要能够快速、方便且检测精度高的检测仪器。本文在现有旋光仪的基础上,使用角度传感器直接测量旋转角度,由角位显示器直接显示旋转角度值,由LCD直接显示光强强弱,设计了一种乳糖浓度检测装置。本装置以STC89C52RC+为控制芯片,设计了光电检测单元、模数转换单元、微处理器控制单元以及显示单元等,并设计了相应的软件驱动程序。通过测量旋转角度,最终计算出乳糖溶液的浓度。同时,对光电检测电路的检测精度等关键问题进行了分析。采用了3D打印技术打印检测台,不用开模、成本低、可以随时将设计图打印成实际装置,节约了开发及研究的成本,且材料色调种类繁多,用黑色PLA材料制作检测台,进一步提高了检测精度。最后,设计了可行的实验方案,使用本装置进行多次实验,并应用MATLAB软件对所得到的实验数据进行了数据拟合,得到了平面偏振光偏振面的旋转角度与乳糖浓度之间的数学模型。同时,验证了小温度变化对该实验结果影响很小可以忽略,并计算出了测量不确定度。最终结果表明,本文所建立的关联模型具有0.95的相关系数,系统整体的检测精度优于95%,装置整体的测量不确定度约为2.163g/L,达到了设计要求,可以很好的实现乳糖浓度的在线测量,具有良好的市场应用前景。