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近紅外光譜儀不管按何種方式設計，一般由光源、分光系統、測樣器件、檢測器、數據處理系統和記錄儀（或打印機）等6部分構成。
近紅外光譜儀的分類方式比較多，但市場上分類主要還是按照儀器的分光器件不同來分，一般可分為4種主要類型：濾光片型、光柵色散型、傅立葉變換型和聲光調制濾光器型。其中光柵色散型又有光柵掃描單通道和非掃描固定光路多通道檢測之分。
近紅外光譜儀可分為固定濾光片和可調濾光片兩種形式。固定濾光片型光譜儀是近紅外光譜儀的zui早設計形式，這種儀器首先要根據測定樣品的光譜特征選擇適當波長的濾光片。該類型儀器的特點是設計簡單、成本低、光通量大、信號記錄快、堅固耐用；但這類儀器只能在單一波長下測定，靈活性較差，如樣品的基體發生變化，往往會引起較大的測量誤差。可調濾光片型光譜儀采用濾光輪，可以根據需要比較方便地在一個或幾個波長下進行測定。這種儀器一般作分析，如糧食水分測定儀。由于濾光片數量有限，很難分析復雜體系的樣品。
近紅外光譜儀通過光柵的轉動，使單色光按波長高低依次通過測樣器件，與樣品作用后，進入檢測器檢測。與濾光片型的近紅外光譜儀器相比，色散型近紅外光譜儀器具有可實現全譜掃描、分辨率較高、儀器價位適中和便于維護等優點，其zui大的弱點是光柵或反光鏡的機械軸承長時間連續使用容易磨損，影響波長的精度和重現性，抗震性較差，一般不適合作為過程分析儀器使用。
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