迅捷在充分了解國內外相關技術發(fā)展的情況，我們采用了技術成熟的光電比色原理研制土壤養(yǎng)分速測儀，力求解決好如下關鍵技術：低成本、單色光的生成、光源選擇、電源供應、比色槽的設計和避光、土樣水分的測定、儀器的體秘和便攜性、推薦施肥方案和藥劑配套等。
１土壤養(yǎng)分速測儀硬件設計
yn型土壤養(yǎng)分速測儀采用微處理器技術尤其是內含Ａ／Ｄ的具有Ｆ｝ａｓｈＥＰＲＯＭ的單片計算機，其性能*，價格較低，可方便實現顯示器和鍵盤的接口。系統(tǒng)主要檢測光電信號，而這一光電信號是一個慢速變化信號，對采樣速率要求不高，因此可以選擇Ａ／Ｄ７１３５作模數轉換器¨１，選用１２８×６４的Ｌ（３３液晶顯示器．可實現四行每行８個字符’一屏共３２個字符的顯示，另根據設計要求選擇鍵盤按鍵的數量。除此之外還有構成基本微處理系統(tǒng)所必須的地址譯碼、時鐘與復位電路等。根據功能需要，系統(tǒng)中還設置有其它功能模塊，可通過ＲＳ－２３２串行接口與微機通信，把測量數據送入上位機以便農業(yè)管理部門為本地區(qū)的土壤管理建立數據庫。要求存儲器模塊里包括一定容量的存儲器來存放液晶顯示數據、打印數據以及測量過程中的測量數據、運算數據、控制程序，參數數據，漢字庫，對數和反對數表，以及推薦施肥專家系統(tǒng)等.
２光源
yn型土壤養(yǎng)分速測儀的光源可用普通聚光白熾燈、鹵素燈、發(fā)光二極管和激光管等幾種，通常情況下鹵素燈性能穩(wěn)定，壽命長，但是光功率強，發(fā)熱量大，使用時應考慮散熱，否則效果不夠理想。發(fā)光極管和激光也可考慮，如果有相應的單色性比較好的發(fā)光器件我認為應足方案。普通聚光白熾燈如果在聚光和可調整方面設計得比較好*可以達到理想的效果，比如光功率調整技術就能很好地解決光源的穩(wěn)定性問題。用Ｍ（'ｌｇＦＥｌ＂來控制光強，ｔＰＣＰＵ控制調節(jié)數字電位汁１，改變ＶＧＳ，把流過燈的電流穩(wěn)定在某一強度。
３光電傳感器
選擇光電傳感器有光壓、光電流和光導等幾種，根據土壤養(yǎng)分濃度測試朗侗比爾原理，透過溶液的光強可用光電流來反映，因此可選擇光電流傳感器。在光電信號處理上通常有兩種方法，一種足選擇光電流傳感器．然后通過電流電壓變換器來獲得電壓信號并送給ＣＦＶ進行處理，另‘種方法是選擇內部已經集成了運算放大器的光電壓傳感器如五儀器公司就專門生產此種傳感器，這種傳感器是隨著微電子技術的發(fā)展而發(fā)展起來的，它具有價格低，性能好，集成度高，互換性好優(yōu)點，在光電儀器設計中應用較多。
４單色光的產生
如果選擇的光源是單色性好的ＬＥＤ管和ＬＡＳＥＲ國麓慧囂§勰氅紫號，管，此部分內容可不考慮。不同的離子對光的吸收性是不一樣的，根據土壤養(yǎng)分測試機理，土壤的Ｎ，Ｐ，Ｋ和有機質分別共有相應的zui大吸收波長，比如土壤中的Ｐ２ｑ對６５０ｎｍ的波長其有zui大吸收性等，因此應使儀器具有不同波長產生的功能，當然土壤養(yǎng)分測試儀所分析的養(yǎng)分種類是有限的，通常只用到少數幾個波長。在進行單色光生成器設計時可有兩種方案：一種是采用光柵或棱鏡分光方法生成單色光，呻ｐ是采用單色濾光片生成單色光方案。考慮儀器性和階格低的要求，后一種方案是經濟的。
５推薦施肥專家系統(tǒng)…
推薦旋肥系統(tǒng)是土壤養(yǎng)分測試儀得以發(fā)揮效率的關鍵，在我們承擔的*項目《便攜式土壤成分快速分析儀研制開發(fā)》項目的町行性論證中，專家抱著前沿性和戰(zhàn)略眼光，提山了與養(yǎng)分測試儀配套的測土推薦施肥系統(tǒng)研制要求。推薦施肥的專家系統(tǒng)在微處理單片汁算機中實現技術難度很大。
６yn型土壤養(yǎng)分速測儀水分測量
七樣水分的測定在基層測土配方施肥巾意義重大，只有實現了土壤水分速測才能實現新鮮十的養(yǎng)分測定，從而提高土壤養(yǎng)分的分析時間。七壤是干土、水分和窄氣*組成的混合物。由于水的介電常數比干土的介電常數高出一個數量級。
所以土壤含水量發(fā)生變化時，其等效介電常數會有較大的變化，從而引起電容傳感器的電容量變化。根據這一原理設計的電容傳感器，可以將土壤的含水量的變化轉換成電容量變化并zui終轉換成電壓信號，通過標定即可得到實測土樣含水量值.除了上述幾個與土壤養(yǎng)分速測儀有關的幾個關鍵技術外，還有電源的設計和測試用藥劑的配套性及小型配套輔助裝置是zui終實現全土壤參數速測的關鍵，在設計時必須予以考慮。