Rangkaian detektor fasa sebagai pembaca keluaran sensor kelembaban dan konduktivitas elektrik merupakan rangkaian yang akan membandingkan dua keadaan yang telah disensor. Dimana dalam hal ini parameter yang disensor adalah resistansi dan kapasitansi tanah. Rangkaian detektor fasa ini terdiri atas dua buah rangkaian operational amplifier dengan penguat membalik. Operational amplifier yang pertama berfungsi untuk memperkuat dan mengkondisikan sinyal yang berasal dari masukan sensor ke tanah. Sinyal ini menunjukkan parameter dari resistansi tanah yang akan dibandingakan dengan sinyal keluaran dari operational amplifier yang kedua. Operational amplifier yang kedua berfungsi untuk memperkuat dan mengkondisikan sinyal yang keluar dari rangkaian kompensasi frekuensi. Sinyal ini menunjukkan parameter dari kapasitansi tanah. Perbandingan antara resistansi dan kapasitansi tanah akan menyebabkan terjadinya perbedaan fasa dan juga perbedaan tegangan dari kedua sinyal tersebut. Perbedaan tegangan yang dihasilkan dari kedua operational amplifier ini kemudian diolah secara digital melalui mikrokontroler untuk menghasilkan data kelembaban relatif sesuai dengan kondisi tanah yang disensor. Parameter yang dibandingkan adalah untuk tanah basah diperoleh nilai beda fasa antara 900 – 1750 pada frekuensi yang berubah – ubah dari 1 kHz hingga 150 kHz dengan nilai kelembaban relatif yang sebanding dengan peningkatan nilai beda fasa yaitu dari 53,75% hingga 90,28%. Sedangkan untuk tanah kering diperoleh nilai beda fasa antara 00 – 360 pada frekuensi yang berubah – ubah dari 1 kHz hingga 150 kHz dengan nilai kelembaban relatif yang juga sebanding dengan peningkatan nila beda fasanya yaitu dari 6,06% hingga 39,39%.