多年来研究人员设计出了以光电比色法为基础的土壤速测仪，下面我们一起来看看土壤肥力测定仪原理以及使用方法。

土壤肥力测试仪的原理及应用

机壳面板上设有数据显示窗口，同时设有相应项目的互锁项目选择键、定位键和校准键。关键是传感器包括测量土壤中硝态氮的硝酸根电极、测量土壤中钾的钾电极、测量土壤中氮的氨气传感器、测量土壤酸碱度的酸碱度电极、测量土壤氧化还原电位的铂电极和参比电极。复合单片电路包括显示电路和电位法电路，由高输入阻抗转换电路和低电阻DC电压放大电路组成，低电阻DC电压放大电路通过转移电阻连续连接到高输入阻抗转换电路，显示电路连续连接到与低电阻DC电压放大电路输出端相连的分压器。定位电路通过参考电极端子连接到高输入阻抗转换电路的输入端，校准电路连接在低电阻DC电压放大电路的输出端和反向输入端之间。在使用直接耦合的单端输入高输入阻抗转换电路的情况下，校准电路也可以连接到电路的输出端。上述传感器通过各自的高绝缘屏蔽插头插入机箱后面板上相应的传感器插入口，机箱后面板还设有参比电极插入口和电源插孔。

上述高输入阻抗转换电路优选地是直接耦合的DC转换电路，或者是交流调制转换电路加上整流电路。

为了使土壤肥力测试仪能够测量土壤中的磷，使其适用于基层农业试验站和田间试验，可以在相关传感器中加入测量土壤中磷的光纤探头，在由光电转换器和阻抗转换放大电路组成的复合单片电路中相应加入光电转换电路。光电转换器通过分压电阻连接到阻抗转换放大电路的输入端，阻抗转换放大电路的输出端连接到显示电路。机柜后面板上还设有测量磷的光纤探头插件接口和调零旋钮，光纤探头通过自身插头插入机柜后面板上的光纤探头插件接口。

光电转换器可以是光敏电池、光敏电阻或光敏二极管。

为了使土壤肥力测试仪能够测量土壤中的含盐量，可以在相关的传感器中加入测量土壤含盐量的电导电极，在复合单片电路中相应加入电导法电路，由稳幅振荡电路、阻抗转换放大电路和线性整流电路组成，稳幅振荡电路的输出端通过传输电阻和跟随器连接到电导池的一端。电导池的另一端连接到阻抗转换放大电路的输入端，阻抗转换放大电路的输出端通过耦合电容连接到线性整流电路的输入端，线性整流电路的输出端通过分压器连接到显示电路。机柜后面板还设有电导电极插入口和量程选择开关。

为了使土壤肥力测试仪能够测量土壤溶液中溶解氧的含量和浓度，可以在相关传感器中增加一个测量土壤溶液中溶解氧的溶解氧电极，在复合单片电路中相应增加一个伏安法电路，由极化电压产生电路和运算放大器电路组成，极化电压产生电路与溶解氧电极的阳极相连，溶解氧电极的阴极与运算放大器电路的正输入端相连。运算放大器电路的输出端通过分压器连接到显示电路，可变电阻串联在运算放大器电路的输出端和前向输入端之间，以调节运算放大器电路的放大倍数。机柜后面板上还设有溶解氧探头插入口，溶解氧探头通过自身插头插入机柜后面板上的溶解氧探头插入口。

为了使土壤肥力测试仪能够测量土壤温度，可以在相应的传感器中增加一个测量土壤温度的温度探头，在复合单片电路中还增加一个温度测量电路。外壳的后面板上还设置有温度探头插入口，温度探头通过自身的插头插入外壳后面板上的温度探头插入口。

上述温度测量电路是一种常见的现有电路。当温度探头使用半导体热敏电阻或线热敏电阻时，可以使用桥式电路或其他电路测量电阻。当温度探头采用PN结二极管时，可采用高输入阻抗DC电压放大电路或其它电路测量微电压。

由于上述土壤肥力测试仪包含多种电路，为了消除不同电路组装时其他电路的交流和DC共模干扰以及来自地面的杂散电流，最好在复合单片电路的模拟地和实际地之间增加一个电容。电容应为数字微法的非电解电容，电容的绝缘电阻应大于1010欧姆，可为交流共模干扰电流提供低阻抗通路，使其不会流过参比电极的内阻。

当然，为了消除电导电路对其他测量电路的干扰，并防止来自大地的交流/DC共模和串行模式干扰，也可以在输出部分连接一个双端高输入阻抗放大器。