多参数土壤测量仪在测试土壤含水率和温度的同时，配合GPS能测定测点的精确信息（经度、纬度），可直接显示采样点的位置信息，因而，能够反映土壤水分的空间差异。不仅有利于实施节水灌溉，同时精确的供水也有利于提高作物的产量和品质。实现了含水率和三维位置信息的自动采样和处理，对传感器、GPS接收机的信号进行处理并计算出相应的数据，具备显示、存储、通讯等功能，并可在计算机中对水分分布进行分析。
水分传感器的原理是土壤水吸力传感器将土壤含水量的大小转换为电量送给信号调理电路，调理电路对信号进行处理后送显示装置显示。水分传感器、信号调理电路、显示装置和供电电源等部件，共同组成了多参数土壤测量仪，也叫做无线土壤墒情监测仪。多参数土壤测量仪的整个设计思路如下：土壤水分传感器感受到土壤含水量的大小，然后将其转化为土壤水吸力的大小，作用于压阻传感器，然后再转换为差动电压信号输出给差动放大器。差动放大器能够很好的抑制零飘和抗干扰，同时将双端信号转化为单端信号。根据需要调节反相放大器放大倍数，在其反馈回路上串接一电位器，同时对信号进行调零和校正，最后将电路输出的信号送给电压表，显示输出电压。然后根据电压与土壤水分的比例关系，在多参数土壤测量仪的液晶显示屏上显示当前被测土壤的土壤水分含量。
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