WSTL－Ⅱ型农业四用速测仪，是一种能携带到现场，准确、迅速地测量土壤中的含水量，土壤和水的含盐量，田间和作物群体间的光照强度，以及田间温度和地温的综合性测量仪器；是农业科研单位、农村科学实验，尤其是科学种田的可靠助手。
主要技术指标
测水含量：0～30％，误差≤±3％；
测盐含量： 0.01％～5％，误差≤±3％；
测光照：0～1000、0～10万LX（勒克斯），误差＜±5％；
测温度： 0～50℃，误差±1℃；
电源：6F22 叠层电池，或外接9伏直流电源，耗电≤7mA。
电路和测量原理
WSTL-Ⅱ型袖珍农用速测仪由稳压电源、信号发生器、交流放大器、测温电桥、测头、指示电表、转换开关等部分组成。见图1。该仪器从图上可分为三个独立单元：（1）测量水分与测量盐分共用电路（信号发生器、交流放大器）；（2）测温度电桥；（3）测量光照电路。电表为四个项目测量所公用，通过转换开关来切换。稳压电源为一般的串联式稳压电路，见图2。它将9伏供电电压稳至4.5伏，调节W\(_{1}\)就可改变输出电压。
下面分别介绍这四种测量项目的电路原理和测量原理。
测量水分：测量土壤水分采用电阻法。电路见图3。信号发生器为LC振荡电路。R\(_{5}\)、R6、R\(_{7}\)组成BG3的偏置电路，L\(_{1}\)、C2组成谐振电路，其振荡频率为2kHz，C\(_{3}\)为反馈电容，信号由L2输出至测量电极。由于土壤的含水量不同，各类矿物质的自然溶解度也不同，其电阻率也不同。信号发生器的输出信号送至测量电极，经过土壤再送至放大器时，信号的强度随土壤电阻率不同而有所变化。此信号由C\(_{4}\)送给射极跟随器BG4，R\(_{9}\)、R10、R\(_{11}\)为偏置电阻。BG4与BG\(_{5}\)之间采用直接耦合。R12的作用是稳定BG\(_{5}\)的工作点和引入交流负反馈，改善放大器波形。放大后的信号，经C5耦合给D\(_{1}\)～D4组成的全桥整流后经电容C\(_{6}\)滤波，再由电表指示。土壤含水量不同，输出信号强度不同，从而根据电表指示可测出土壤含水量大小。
土壤含水量是指土壤含水量的相对值。该仪器用于测量脱盐土（含盐量千分之一以下）的含水量效果较好。
测量盐分：测量盐分电路与测量水分的电路相同，这里不再重复。重点介绍测量原理与方法。各种可溶性盐类能以离子形式在水溶液中参加导电，离子越多，导电能力也就越强。当温度一定时，土壤含盐量与电阻之间有确定的关系。
因此测得土壤糊状（将土壤用水调成糊状，目的是使土壤内的盐分充分溶解）时的电阻率，再把与不同电阻率所对应的盐分数值刻在表头上，这样就可在表头上读出土壤的含盐量。实际测量中，还应加上土壤温度的修正值。
测量照度：照度是表示物体表面被照亮程度的物理量，单位为勒克斯（LX）。测量照度是利用光敏元件（硒光电池）的光电伏特效应。当光线照射在硒光电池上，所产生的光电流大小近似与照度成正比，所以在电表上可直接指示出照度。该仪器选用59A型硒光电池。测量原理电路见图4。R\(_{18}\)的作用是改善光电池的输出线性，R19是灵敏度调节。减光板的作用是将强光衰减，以免强光照射时损坏光电池。
测量温度：原理电路见图5。感温元件采用RC3—1型珠状负温度系数热敏电阻。热敏电阻的阻值随温度而变化，测得其阻值大小，就能反映出温度的高低。将热敏电阻接于测温电桥电路中，温度变化后，使电桥失去平衡，输出一相应的直流信号给电表，在电表上可直接指示出温度值。R\(_{2}\)0用来调节0℃时电桥平衡，R23调节测温灵敏度。
制作与调试
现介绍用MF27－1型万用表改制成该仪器的具体方法，参看图6。将万用表的量程转换开关拆除，在此位置上装上4只KB型四刀两位拨动开关，作为改制后的测量选择开关。原万用表上校零电位器不动，作改后的校验电位器W\(_{1}\)。在万用表校零电位器的下方打φ4mm的孔。装上φ3.5mm的三芯插座（即立体声收录机三芯插座），用来插接测头。原万用表头不动，作改后的指示表头，其刻度见图7。整机电路板如图8所示，将它安装在表头磁钢周围。表头磁钢的上方装电池。变压器B用袖珍收音机输出变压器改绕，初级L为800匝，次级L2为40匝。测温和测光的测试头的制作示意图见图9。测头的材料为有机玻璃，电极材料为不锈钢，尺寸是25×6mm（可用不锈钢直尺制作）；减光板市场有售，如果自制，可用钢皮打孔起减光作用，孔径为1mm左右，孔的面积与留下的部分比例为100:1，然后刷上黑漆。
电路安装完毕后可进行初步调试：将仪器测头的三芯插头插入主机上的插座，接通水分测量开关K\(_{1}\)，检查振荡器是否起振，测量稳压电源输出应为4.5伏左右。然后进行“校准”，短路测头两电极，这时表头指针应偏转。调节校验电位器W1，使指针满刻度。一般只要电路无误，都能工作。
要保证仪器的准确性，关键是表头刻度的定标。仪器在定标时，测土壤样品的标准含水量和含盐量的方法，请参考有关农业土壤理化分析书籍。图7是表头的刻度，其中值得注意的是盐分的电导率会随土壤温度而变化，温度每增加1℃，电导率约增加2％。所以在不同的土壤温度下测量盐分时，同样的盐分所反映出的电导率不同，表针的偏转也不同，这样在不同温度下测量时，就不能公用一条盐分刻度线。为了能公用一条刻度线，解决办法是：在不同温度时将满度线相应改变，如图7第二条刻度所示。例如温度为35℃时测量盐分，调节W\(_{1}\)使电表指针偏至35℃满度线处。其它类推。
使用方法
正确使用该仪器，是保证测量的重现性和准确性的重要环节。
测头的使用方法：测量水分、盐分时，需拔去图9中测头的“3”，用电极直接测量；测量照度时将光电池垂直于光线；测量温度时将“3”插到“2”的电极上。不用时，将“1”插入“2”的槽内，保护光电池；将“3”调头插入“2”内，以保护热敏电阻。
1．土壤水分测量：将测头所连的插头插在仪器上，先“校准”再进行测量。将土壤捣松呈粒状，最大粒径不超过5mm，把土壤装入铝盒内，按常规“装土法”操作后将测杆不锈钢电极全部插入土壤中，即可在电表水分刻度上读出土壤含水量的百分数，当该土壤含水量较高时，土壤不呈松散状态，则可以将电极直接插入土壤内测量。
2．土壤及水所含盐分测量：先“校准”使电表指针偏转至第二条刻度的右边与测量当时的气温相同满度线，断开水分开关。将土壤捣匀装入铝盒内，加水调成浆糊状，把测杆电极全部插入土壤内（电极不能接触到铝盒）。接通盐分开关K\(_{2}\)，可直接在电表的盐分刻度上读出含盐量。每次测量水分和盐分后要把电极擦干净。
3．照度的测量：在室内测定（光照强度低于1000LX）时，将测头上的一块100：1的减光倍率板抽去，使光电池对准光源，接通光照开关K\(_{3}\)，可在电表的第三条刻度上直接读出光照强度。在室外，超过1000LX测量时，应加上倍率板，其读数应乘上倍率100。
4．温度的测量：先“校准”后断开水分开关，再把测温测头（即热敏电阻）插在电极上，接通温度开关K\(_{4}\)，然后将测头的尖端接触到所测量部位，待指针稳定后，即可在第四条刻度上直接读出所测温度数。（张超）