土壤肥力测定仪原理以及使用方法

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。

    土壤肥力测定仪原理以及使用方法

    机壳、复合式单片电路和传感器组成，所述机壳的面板上开设有数据显示窗口，同时设置有互锁式项目选择键以及相应项目的定位键和校准键，其关键是上述传感器中包含有测定土壤中硝态氮的硝酸根电极、测定土壤中钾的钾电极、测定土壤中氮的氨气敏电极、测定土壤酸碱度的PH电极、测定土壤中氧化还原电位的铂电极和参比电极，上述复合式单片电路内包括有显示电路和电位法电路，该电位法电路由高输入阻抗转换电路和低阻直流电压放大电路构成，低阻直流电压放大电路经传递电阻续接在高输入阻抗转换电路上，而显示电路则续接在低阻直流电压放大电路的输出端所连接的分压器上，同时在复合式单片电路内还包括有定位电路和校准电路，定位电路通过参比电极端接入高输入阻抗转换电路的输入端，而校准电路则接在低阻直流电压放大电路的输出端与反向输入端之间，在使用直接耦合单端输入高输入阻抗转换电路的情况下，校准电路也可以接在该电路的输出端，上述传感器通过各自的高绝缘屏蔽插头插接在机壳后面板上相应的传感器插接口上，在机壳的后面板上同时还设置有参比电极插接口和电源插孔。

    上述高输入阻抗转换电路最好为直接耦合的直流转换电路，也可以是交流调制转换电路加整流电路。

    为了使本土壤肥力测定仪能够对土壤中的磷进行测定，并且能使本土壤肥力测定仪适用于基层农业试验站及田间测试，可以在相关传感器内再增设一个测定土壤中磷的光纤探头，同时在复合式单片电路内也相应增设有光电转换电路，该光电转换电路由光电转换器和阻抗转换及放大电路构成，光电转换器通过分压电阻接入阻抗转换及放大电路的输入端，阻抗转换及放大电路的输出端接显示电路，在机壳的后面板上同时还设置有测磷用光纤探头插接口和调零旋扭，光纤探头通过自己的插头插接在机壳后面板上的光纤探头插接口上。

    上述光电转换器可以是光敏电池、光敏电阻或光敏二极管。

    为了使本土壤肥力测定仪能够对土壤中的盐分含量进行测定，可以在相关传感器内再增设一个测定土壤中盐分含量的电导电极，同时在复合式单片电路内也相应增设有电导法电路，该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构成，稳幅振荡电路的输出端通过传输电阻和跟随器接至电导池的一端，电导池的另一端接阻抗转换放大电路的输入端，而阻抗转换放大电路的输出端经耦合电容接至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接显示电路，在机壳的后面板上同时还设置有电导电极插接口和量程选择开关，电导电极通过自己的插头插接在机壳后面板上的电导电极插接口上。

    为了使本土壤肥力测定仪能够对土壤溶液中溶解氧的含量浓度进行测定，可以在相关传感器内再增设一个测定土壤溶液中溶解氧的溶氧电极，同时在复合式单片电路内也相应增设有伏安法电路，该伏安法电路由极化电压发生电路和运算放大电路组成，极化电压发生电路接溶氧电极的阳极，溶氧电极的阴极接运算放大电路的正向输入端，运算放大电路的输出端经分压器接显示电路，同时在运算放大电路的输出端和其正向输入端之间串接有可变电阻，用以调节运算放大电路的放大倍率，在机壳的后面板上同时还设置有溶解氧探头插接口，溶解氧探头通过自己的插头插接在机壳后面板上的溶解氧探头插接口上。

    为了使本土壤肥力测定仪能够对土壤温度进行测定，可以在相关传感器内再增设一个测定土壤温度的温度探头，同时在复合式单片电路内也相应增设有温度测定电路，在机壳的后面板上同时还设置有温度探头插接口，温度探头通过自己的插头插接在机壳后面板上的温度探头插接口上。

    上述温度测定电路为普通的现有电路，当温度探头使用半导体热敏电阻或金属丝热敏电阻时，可以用电桥电路或其它测定电阻的电路，当温度探头使用PN二极管时，可以用高输入阻抗直流电压放大电路或其它测定微小电压电路。

    由于上述土壤肥力测定仪包含多种电路，为了消除不同电路集合在一起时其它电路以及来自大地的杂散电流对电位法测定电路的交、直流共模干扰的问题，最好在复合式单片电路的模拟地与实际大地之间增设一个电容器，该电容器应是一个数微法的非电解电容器，并且该电容器的绝缘电阻应大于1010欧姆，它可以为交流共模干扰电流提供一条低阻抗通路，使之不致于流经参比电极的内阻后产生交流的串模干扰电压，影响测量读数的稳定性。

    当然，消除电导电路对其它测量电路的干扰以及防止来自大地的交、直流共模及串模干扰措施也可以在输出部位接上一个双端高输入阻抗放大器。