目前，实时在线测量土壤湿度的方法包括负压法、电容法、时域反射法（TDR)、石膏电阻法等。其中负压法使用前需进行注水等准备工作，比较烦琐；电容法稳定性较差；时域反射法（TDR)虽然稳定性好、测量精度高，但价格十分昂贵；石膏电阻法虽有价格低、使用方便、性能价格比高等优点，但目前的产品存在着长期稳定性较差等不足。针对以上各类型的不足，国家有关研究中心开发了电阻式土壤湿度传感器，该传感器的探头部分共分为三层：最外一层为网状塑料保护罩，对整个探头起保护作用；中间一层是多孔陶瓷组成的过滤层，本层的作用是将土壤中对测量精度和稳定性有较大影响的多种离子过滤掉，这样一方面保证了测量精度，另一方面也极大地延长了探头的使用寿命；最内层是起感湿作用的石膏体，随着石裔体所吸收的水分的不同，石膏体内部金属电极间的电阻也会发生相应的变化，通过对该电阻值的测量，可知道当前土壤中的水分含量。图所示为电阻式土壤湿度传感器的外观。
电阻式土壤湿度传感器具有如下特点：
① 通用性强：通用0-5V信号输出，可与多数测试仪表及测控系统直接相连。
② 测量分辨度高：分辨率为1%。
③ 测量精度高：测量精度可达士3%。
电阻式土壤湿度传感器的性能指标如下表所示。
2、土壤温度传感器
目前现有的土壤温度传感器的耐高温能力差，仅能对土壤温度进行测量，无法实现对基质的温度进行测量。为解决这一问题，国家有关研究中心开发了土壤温度传感器，该传感器采用DS18B20作为敏感元件，敏感元件位于传感器的头部，静密封后，不仅可以用来精确测量土壤温度，也可以用于测量基质的温度。传感器的精度和稳定性依赖于美国进口测温芯片DS18B20的特性及精度级别。土壤温度传感器的外形如图所示。该传感器经过不锈钢防水密封，耐高温能力强，可在100℃条件下长时间正常工作。
土壤温度传感器的性能指标如下表所示。
3、土壤三参数测量仪器
温室、蔬菜大棚内的土壤温度、含水率和电导率三个参数之间并不是完全的相互独立，而是相互之间有着较强的影响和作用。如当温度平均升高1℃，土壤电导率约增加1.9%,而在不同的温度下，时域反射法测量土壤的含水量会偏大或者偏小。土壤含水量的不同又是影响电导率的主要因素，但土壤电导率的不同也会对含水景的测量结果产生影响。由此可见，这三个参数之间有着较为复杂的关系，单一测量某一个参数而忽略其他两者，都会对测量结果产生较大的影响。这也是当前大多数测量仪器适用性有所限制，以及对于某些特殊自然条件下土壤测暈出现较大误差的原因。国家某研究中心设计开发了土壤三参数测量仪器，实现对土壤温度、含水量和电导率三个参数的实时检测。仪器主要由三个部分组成：信号发射电路、信号检测电路、核心控制系统。这三个部分主要实现信号发生、检测以及数据处理分析等功能，外扩的功能有系统时钟、数据显示、存储、通讯等模块和接口。
土壤三参数测量仪器的性能指标如下表所示。
（作者：郑新雨 北方温室大棚建设网）
