土壤水分傳感器定義

?土壤水分傳感器，又名：土壤水分儀，土壤濕度計，土壤墑情儀，土壤墑情傳感器，主要用來測量土壤含水量（土壤含水率）。土壤含水量有重量含水量和體積含水量（容積含水量）兩種表示方法。重量含水量通過取土烘干法測量得到，通過土壤水分傳感器測量得到的含水量均為體積含水量。即，土壤水分傳感器就是測量單位土壤總?cè)莘e中水分所占比例的儀器。一些土壤水分傳感器能同時測量土壤的水分含量、土壤溫度及土壤中總鹽分含量三個參數(shù)。

土壤水是植物吸收水分的主要來源（水培植物除外），土壤水分含量的狀態(tài)和變化，是植物的生長狀況好壞的主要決定因素，由此影響到人類的食品安全和生態(tài)環(huán)境。因而，地球上的土壤和水是人類乃至所有生命生存的基礎(chǔ)，通過土壤水分傳感器測量土壤中的含水量，目前廣為人知的主要有以下用途：

目前，農(nóng)業(yè)用水已占到全球淡水資源消耗的92%。在中國，農(nóng)業(yè)灌溉用水的全國平均利用率僅為45%（參閱百度百科“灌溉水利用系數(shù)”），55%的水以過量灌溉后大量滲漏滲透到植物根部以下、地表徑流流失、輸水渠道滲漏等方式被浪費。在45%被保存在土壤的水中，又因盲目灌溉、非按需灌溉、水肥一體化不到位等原因，很多的水未能被作物有效利用。

使用土壤水分傳感器能動態(tài)跟蹤掌握農(nóng)作物根系在土層中的具體深度位置、作物根系的動態(tài)吸收消耗水分情況；使用土壤水分傳感器所記錄生成的土壤水分曲線圖，能夠以直觀、量化的方式展現(xiàn)出土壤中不同土層的水分含量隨著時間的變化情況，進而做出農(nóng)田灌溉中的灌溉深度、灌溉量、灌溉開始時間、灌溉持續(xù)時間、灌溉量上限、土壤水分含量下限等關(guān)鍵因素。

科學(xué)的灌溉決策，使農(nóng)作物生活在一個農(nóng)作物真正感到舒服的土壤環(huán)境中，對提高農(nóng)作物的產(chǎn)量大有裨益。

另一方面，人們也不總是希望控制農(nóng)作物生存在舒服的環(huán)境當(dāng)中以提高產(chǎn)量，人們也會考慮農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量因素。比如，合適的土壤濕度會使葡萄的產(chǎn)量很高，但葡萄就會不一定很甜。在法國、西班牙、美國等優(yōu)質(zhì)的葡萄酒產(chǎn)區(qū)，在葡萄生育的后期，人們使用土壤水分傳感器的目的卻是監(jiān)測土壤水分含量，使土壤水分含量保持相對偏低的狀態(tài)。

由土壤水分傳感器監(jiān)測到的土壤水分、土壤溫度數(shù)據(jù)，是農(nóng)業(yè)、水利、氣象和國土等政府部門進行相關(guān)政府活動、制定和執(zhí)行相關(guān)政策的依據(jù)，也是政府為百姓提供的基礎(chǔ)公共服務(wù)之一。比如近些年來，各地方政府踴躍推出的政府惠農(nóng)信息服務(wù)平臺，為當(dāng)?shù)乩习傩仗峁┝舜罅康耐寥缐勄閿?shù)據(jù)、春種秋收指南，土壤水分傳感器是這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)來源之一。

在國家抗旱防汛體系中，有大量安裝在全國各地的旱情、墑情監(jiān)測站，水文站，土壤水分傳感器是這些站點最重要、最基礎(chǔ)的儀器。

2013年，中國共發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害15403起，其中滑坡9849起，造成不可估量的人員傷亡及財產(chǎn)損失。大量的山體滑坡是由降雨等因素使山體含水量增加、山坡重量增大，山坡重力超過下層土壤見摩擦力進而山體滑坡。土壤水分傳感器是山體滑坡監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)中最重要、最基礎(chǔ)的儀器。

土壤水分傳感器被廣泛的應(yīng)用于土壤學(xué)、植物生長于水的關(guān)系研究、垃圾填埋場的滲漏監(jiān)測、肥料利用率優(yōu)化、全球變暖的影響研究等領(lǐng)域。

目前，國內(nèi)外有很多種土壤水分測定方法，進而有不同的土壤水分傳感器。比如：時域反射法（TDR），石膏法，紅外遙感法，頻域反射法/頻域法(FDR/FD法)，滴定法，電容法，電阻法，微波法，中子法，Karl Fischer法，γ射線法和核磁共振法等。

TDR法是上世紀80年代發(fā)展起來的一種土壤水分測定方法，中文為時域反射儀。這種方法在國外應(yīng)用相當(dāng)普遍，國內(nèi)才剛開始引進，各部門都相當(dāng)重視。TDR是一個類似于雷達系統(tǒng)的系統(tǒng)，有較強的獨立性，其結(jié)果與土壤類型、密度、溫度基本無關(guān)。而且還有很重要的一點就是，TDR能在結(jié)冰下測定土壤水分，這是其他方法無法比擬的。另外，TDR能同時監(jiān)測土壤水鹽含量，且前后兩次測量的結(jié)果幾乎沒有差別。這種測定方法的精確度可見一斑。

因為TDR法設(shè)備昂貴，在80年代后期，許多公司(如AquaSPY, Sentek. Delta-T， Decagon)開始用比TDR更為簡單的方法來測量土壤的介電常數(shù)，F(xiàn)DR和FD法不僅比TDR便宜，而且測量時間更短，在經(jīng)過特定的土壤校準之后，測量精度高，而且探頭的形狀不受限制，可以多深度同時測量，數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)較容易。

電阻法利用石膏、尼龍、玻璃纖維等的電阻和它們的含水量有關(guān)。當(dāng)把這些中間物加上電極放置在潮濕的土壤中，然后一段時間后，這些東西的含水量達到平衡。由于電阻和含水量間的關(guān)系，我們先前標定電阻和百分數(shù)間一定的對應(yīng)關(guān)系，然后就可以通過這些組件，得到1~15大氣壓吸力范圍內(nèi)的水分讀數(shù)。

中子法適合測定野外土壤水分。它根據(jù)氫在急劇減低快中子的速度并把它們散射開的原則，現(xiàn)在市面上已經(jīng)有1測定土壤水分的中子水分計。中子水分計有很多方面的優(yōu)點，但是對有機質(zhì)土壤有相當(dāng)?shù)南拗?，而且它不適宜測定0-15cm的土壤水分含量。

與中子儀類似，γ射線透射法利用放射源137Cs放射出γ線，用探頭接收γ射線透過土體后的能量，與土壤水分含量換算得到。

相對于落后的生產(chǎn)應(yīng)用現(xiàn)實，科學(xué)研究中的土壤水分研究可謂歷史悠久，而且主要的檢測技術(shù)往往是由科學(xué)家們從研究角度發(fā)明的。他們一直以提高精度為主要目標，執(zhí)著地關(guān)注土壤微觀特性對含水量的影響。然而現(xiàn)實生活中對土壤含水量的要求卻是大相徑庭：

這樣，產(chǎn)生的經(jīng)驗知識便于比較、傳播和推廣。目前所有的技術(shù)都是計算體積或重量含水量，由于缺乏現(xiàn)場實時獲得田間持水量的技術(shù)，所以很難獲得真正準確的相對含水量數(shù)據(jù)，導(dǎo)致土壤含水量測量無法直接用于對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的指導(dǎo)。

科學(xué)實驗研究一味追求檢測數(shù)據(jù)的單點精度，但在對實際生產(chǎn)的指導(dǎo)方面意義不大，原因是目標土壤體積的尺度相對于測試點來說大很多，而水分在土壤中也絕不是高度均勻的。只有獲得輸出穩(wěn)定、歷史數(shù)據(jù)可比較性強、足夠大體積平均的數(shù)據(jù)才是可用的。

在安裝和校準儀器設(shè)備方面，科學(xué)研究所需要的精度和操作規(guī)程在實際生產(chǎn)操作過程中是無法保證的，導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備應(yīng)用到生產(chǎn)上無法保證得到可用可靠的數(shù)據(jù)。提供簡單方便免現(xiàn)場校準設(shè)備是這類現(xiàn)場安裝設(shè)備必須具備的特點。

在傳感設(shè)備的運行過程中，很多因素對測量精度和可靠性影響較大，例如：戶外溫度變化對電池能量轉(zhuǎn)換效能的影響，最終影響設(shè)備輸出可靠性；土壤溫度和鹽分變化對水分測量精度的影響；由于田間農(nóng)業(yè)設(shè)備作業(yè)等因素引發(fā)的土壤震動對測量可靠性的影響；安裝方式導(dǎo)致的土壤擾動對測量精度的影響；目標土壤有變化（耕作等），但是由于傳感器未移動并且周邊土壤未變化，導(dǎo)致目標被測土壤和實際測量土壤產(chǎn)生差別引起的誤差；傳感器件長期和土壤接觸產(chǎn)生的相互作用對精度的影響。

在生產(chǎn)實踐中，土壤水分傳感器往往和其它外部系統(tǒng)或參數(shù)關(guān)聯(lián)使用，例如土壤水分突然增加，可能是灌溉系統(tǒng)開始工作、也可能是降雨、又可能是地下水向地表運動導(dǎo)致，所以往往需要增加不同位置和不同深度的水分傳感器數(shù)量、關(guān)聯(lián)地面氣象站或者氣象局數(shù)據(jù)、連通灌溉控制系統(tǒng)來確定數(shù)據(jù)的意義。這其實是對更大規(guī)模的土壤水分數(shù)據(jù)應(yīng)用和處理提出的要求，但是目前市場上的產(chǎn)品對此需求的響應(yīng)者寥寥。

國內(nèi)外從 20世紀中葉就開始進行土壤水分的監(jiān)測，一直都在進行各種測量方法的研究，盡然原理、特性各有不同，但從終端設(shè)備的結(jié)構(gòu)和功能來看，目前已經(jīng)市場化的可以分為以下4類。

插針式土壤水分傳感器由不銹鋼探針和防水探頭構(gòu)成，可長期埋設(shè)于土壤和堤壩內(nèi)使用，對表層和深層土壤進行墑情的定點監(jiān)測和在線測量。與數(shù)據(jù)采集器配合使用，可作為水分定點監(jiān)測或移動測量的工具。

優(yōu)點：

結(jié)構(gòu)小巧、簡單、價格便宜,單個傳感器價格相對便宜。

缺點：

A. 所測量土壤水分的土樣代表性不夠高

感應(yīng)的土壤范圍是直徑125毫米、高為200毫米的圓柱體，土壤水分代表性不足夠高，當(dāng)插針位置土質(zhì)不均勻，影響數(shù)據(jù)準確性。

B. 破壞土層結(jié)構(gòu)，造成土壤擾動

當(dāng)監(jiān)測不同土層深度土壤含水量時，需要挖開土壤剖面，在土壤中插入針式水分儀后，再回填土壤。這種不得已的做法實際上已經(jīng)破壞了土壤的結(jié)構(gòu)，因為回填土壤的容重、土壤顆粒間的結(jié)合方式已經(jīng)被改變。

C. 安裝現(xiàn)場組成復(fù)雜，易受到外界信號干擾

插針式是半數(shù)字化的，從傳感探針到數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊之間傳輸?shù)氖鞘治⑷醯哪M量，這一段就十分容易受到外界信號干擾，影響分辨率、可靠性和準確性。

插針式要成組多點應(yīng)用的時候就涉及復(fù)雜的連線，實施時需要在土壤中挖一個深坑掩埋，安裝時如此維護時也需要同樣的工作。由此產(chǎn)生的是設(shè)備的不可靠、安裝和維護時對被測對象的徹底干擾，工作量和人員因素影響大。

D. 使用壽命有限

外露的鋼針，鋼針長期使用會變形、表面會有腐蝕或者污染。

E. 能耗高，安裝現(xiàn)場工作量大，后期設(shè)備殘留。

插針式組成的系統(tǒng)往往結(jié)構(gòu)復(fù)雜、大量的連線及連結(jié)裝置、耗能較高（電源一般采用鉛酸電池）。特別是大規(guī)模野外實施時，一旦需要回收，插針式系統(tǒng)即使地面上的電池以及太陽能板和無線發(fā)射單元拆卸收回，人們往往不會再將其地下部件挖出，勢必會有大量傳感器探頭、金屬連線留在土壤中造成長期重金屬、塑料等污染。

F.

G.多深度監(jiān)測時，綜合安裝、施工成本較高

當(dāng)監(jiān)測不同土層深度土壤含水量時，需要挖開土壤剖面，在土壤中插入針式水分儀后，再回填土壤。目前中國大部分農(nóng)村為留守老人和兒童，當(dāng)野外安裝部署水分監(jiān)測儀時，尋找人工顯得極為困難。

當(dāng)插針式水分傳感器與數(shù)據(jù)采集器配合使用，就是插針式土壤水分速測儀。優(yōu)缺點同上插針式土壤水分傳感器。

優(yōu)點

導(dǎo)管式土壤水分儀設(shè)計精巧、安裝要求高、精度和穩(wěn)定性能夠達到長期科學(xué)研究的要求。在國內(nèi)僅在氣象系統(tǒng)有規(guī)模性應(yīng)用。

缺點

安裝復(fù)雜，耗時耗力

為了追求最小的土壤擾動，導(dǎo)管式采取釘管、管中掏土、內(nèi)壁清理、現(xiàn)場校準、現(xiàn)場密封的操作流程?；旧蠈儆诂F(xiàn)場組裝類產(chǎn)品。在我國幅員遼闊、受訓(xùn)技術(shù)人員不足、農(nóng)村和野外勞動力缺乏、自然環(huán)境復(fù)雜等情況下，大規(guī)模應(yīng)用導(dǎo)管式的可能性是沒有的。

沒有溫度校準

根據(jù)測水原理可知，土壤含水率的檢測本質(zhì)上是檢測土壤和水混合物的介電常數(shù)，其中水在80左右，土壤在3-5之間。水的介電常數(shù)其實是隨溫度變化的，這個變化經(jīng)過一些實驗，可以測到每10攝氏度的變化，會導(dǎo)致土壤0.6%的含水率變化。所以理論上說，要在戶外環(huán)境中，測準土壤含水率就必須對溫度進行校準。

在重新審視土壤水分的應(yīng)用要求和社會環(huán)境基礎(chǔ)上，借助互聯(lián)網(wǎng)的顛覆性創(chuàng)新理念，結(jié)合現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計中用戶體驗的分析技術(shù)，以及大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)的平臺，重新設(shè)計的產(chǎn)品，它繼承了導(dǎo)管式和插針式的各項優(yōu)勢，又彌補了他們的不足，開發(fā)了面向大規(guī)模、更廣泛的應(yīng)用場景的號稱“中國管”的新一代土壤含水率測量設(shè)備。它擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)（具有受發(fā)明專利保護的水分儀，自主版權(quán)的軟件系統(tǒng)）；它具有土壤水分數(shù)據(jù)的處理、分析能力，可以為客戶提供灌溉咨詢指導(dǎo)。此產(chǎn)品在最近公布的水利部《第一批土壤水分監(jiān)測儀器檢測合格產(chǎn)品目錄》上輕松奪冠，排在第一位。(水利部政府網(wǎng)址：http://fxkh.mwr.gov.cn/tzgg/201402/t20140221_548660.html)

第一代“中國管”的產(chǎn)品已經(jīng)具備如下特性：

? ① 低能耗、集成一體化

即物聯(lián)網(wǎng)通訊終端、數(shù)據(jù)存儲和處理單元、多深度水分及溫度傳感器、高性能電池在一個管中集成；低能耗，可用太陽能電池供電，無外部供電工作時間超過30天；

?③ 精度和穩(wěn)定性

精度達到正負2%以下，含同位溫度校準；穩(wěn)定性達到0.05%；

? ?④ 安裝及實施

15分鐘現(xiàn)場操作，無土壤擾動，無需現(xiàn)場校準，智能啟停，極大降低人力需求；

? ?⑤ 環(huán)境保護

工作期間對環(huán)境無污染；設(shè)備撤場后對環(huán)境無殘留污染；

⑥ 大數(shù)據(jù)支持

產(chǎn)品生命期數(shù)據(jù)完整記錄及備份，支持大數(shù)據(jù)分析及移動設(shè)備訪問；

? ?⑦ 知識產(chǎn)權(quán)

跟國外產(chǎn)品在知識產(chǎn)權(quán)上無現(xiàn)實的和潛在的沖突，能夠?qū)诵奶匦缘闹R產(chǎn)權(quán)進行保護。

典型的插針式傳感器感應(yīng)的土壤范圍是直徑125毫米、高為200毫米的圓柱體，而“中國管”的感應(yīng)范圍是外徑637.5毫米、壁厚250毫米、高為250毫米的管柱體。導(dǎo)管式感應(yīng)范圍是插針式的31倍，表性就提高了30倍。再考慮到土壤水分的不一致性，導(dǎo)管式的測量方式顯得“靠譜”多了。

插針式的特征是外露的鋼針，導(dǎo)管式是指傳感器全封閉于一個管中的墑情儀。鋼針長期使用會變形、表面會有腐蝕或者污染，而且當(dāng)插針式要成組多點應(yīng)用的時候就涉及復(fù)雜的連線，實施時需要在土壤中挖一個深坑掩埋，安裝時如此維護時也需要同樣的工作。由此產(chǎn)生的是設(shè)備的不可靠、安裝和維護時對被測對象的徹底干擾，工作量和人員因素影響大。而導(dǎo)管式水分儀，打一個洞在地上，插入設(shè)備，無論單點還是多組，程序都是一樣的，土壤擾動降到最低，設(shè)備長期使用中傳感器件不會受到腐蝕或者污染，基本無人員因素干擾。

插針式是半數(shù)字化的，導(dǎo)管式是全數(shù)字化設(shè)計的。插針式從傳感探針到數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊之間傳輸?shù)氖鞘治⑷醯哪M量，這一段就十分容易受到外界信號干擾，影響分辨率、可靠性和準確性。而對于導(dǎo)管式的水分傳感器，傳感器出來的頻率信號直接轉(zhuǎn)數(shù)字化，這使得受干擾的機會就沒有了，所以導(dǎo)管式既能保證高分辨率又能保證高可靠性和100%傳輸準確性。因而導(dǎo)管式可以徹底消除困擾插針式用戶多年的“數(shù)據(jù)突跳”及“變濕不變數(shù)”問題。

"中國管"數(shù)據(jù)的準確性及穩(wěn)定性案例

下表為河北保定冉莊水文試驗站在2013年底用烘干法做的與傳感器對比數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)對比了20厘米，50厘米和80厘米三個土層的結(jié)果顯示，傳感器的輸出數(shù)值在穩(wěn)定的有規(guī)律的變化，而烘干法數(shù)值則由于實驗誤差引起毫無規(guī)律的波動。

“中國管”土壤水分、溫度檢測儀采用全封閉結(jié)構(gòu)，整體設(shè)備在插入土壤部分滿足IP68防護級別，地上部分滿足IP67防護級別。傳感器的電子元器件內(nèi)置于高強度的防護材料之中，與土壤不發(fā)生直接接觸。內(nèi)置可反復(fù)充電的磷酸鐵鋰電池，電池具有獨特的電池防護設(shè)計。

在防雷方面，由于傳統(tǒng)的RTU支架高出于地面數(shù)米，且大部分金屬構(gòu)件直接暴露在空氣中，有眾多被雷擊的案例。

當(dāng)把土壤水分儀長期固定安裝在田間后，在沒有圍欄、農(nóng)場保安等外部保護的情況下，在有被盜的潛在風(fēng)險時，“中國管”主要從以下幾個方面考慮防盜問題。

靠一個人的力量并不能將“中國管”土壤水分、溫度檢測儀從地面拔出來。尤其是在土壤濕度較大、壤土、粘性土的情況下。只有在兩個或以上的人數(shù)，通過使用繩子，抬杠，垂直往上的用力，才能將“中國管”從土壤中拔出來。

在有農(nóng)作物正常生長的地塊，當(dāng)農(nóng)作物高于18厘米時，農(nóng)作物都會把水分儀遮蓋，植物長得茂密時，傳感器更不容易被發(fā)現(xiàn)。

無開關(guān)的設(shè)計模式，實時的智能數(shù)據(jù)監(jiān)控，當(dāng)設(shè)備由土壤中拔出地面后，設(shè)備仍然正常發(fā)送數(shù)據(jù)，但采集到的含水量數(shù)據(jù)均為0。當(dāng)設(shè)備數(shù)據(jù)采集間隔為1小時時，可以在一小時以內(nèi)發(fā)現(xiàn)設(shè)備被盜。

另外，可以采用偽裝，保護色的方式將設(shè)備地上部分涂刷成與環(huán)境一致的顏色進行防盜。但這種做法需要留心記住傳感器所在的位置，避免發(fā)生傳感器的主人也找不到傳感器的情況發(fā)生。

① 現(xiàn)場安裝時間小于15分鐘

現(xiàn)場部署安裝時間小于15分鐘，極大降低人力需求?！爸袊堋钡陌惭b現(xiàn)場，客戶僅需要做兩件事情：使用“中國管”配套的取土鉆鉆孔取土；將“中國管”插入土壤中。

② 多樣化數(shù)據(jù)通訊方式

“中國管”土壤水分、溫度監(jiān)測儀有以下3大類通訊方式可供選擇：

A. 全網(wǎng)支持移動、聯(lián)通、電信GPRS 無線通訊； B. RS232通訊，通訊距離：5米； C. CAN通訊，通訊距離：大于500米⑧ 可持續(xù)性

③ 免現(xiàn)場校準模式

“中國管”土壤水分、溫度監(jiān)測儀都過出廠校準的模式，使各支傳感器的性能參數(shù)保持高度的一致性，進而在客戶提出做土壤參數(shù)率定需求時，Insentek 通過使用其他通規(guī)格的傳感器就能完成土壤參數(shù)率定工作。

④ 無開關(guān)設(shè)計

無開關(guān)的產(chǎn)品設(shè)計，把現(xiàn)場安裝人員的操作環(huán)節(jié)及對人員的素質(zhì)需求降到了最低，通過遠程模式智能控制“中國管”土壤水分、溫度監(jiān)測儀的工作和停止。

⑤ 智能檢測燈

“中國管”土壤水分、溫度監(jiān)測儀上安裝有一智能按鈕檢測燈，當(dāng)現(xiàn)場安裝人員按按鈕檢測燈時，如果燈亮，說明設(shè)備狀態(tài)正常，同時進行一次數(shù)據(jù)測量發(fā)送工作。

⑥ 內(nèi)外結(jié)合的供電方式

磷酸鐵鋰電池內(nèi)部供電（+3.3VDC）（GPRS通訊模式）或外部+12VDC供電（串口通訊）。

“中國管”土壤水分、溫度監(jiān)測儀配套手機端app，目前手機端app支持安卓4.0及以上系統(tǒng)。通過手機app可以完成實時數(shù)據(jù)列表瀏覽、數(shù)據(jù)圖表瀏覽、設(shè)備定位。

1、土壤水分含量隨灌溉、降雨變化的曲線圖

2、土壤不同土層冰凍曲線圖

3、土壤不同土層溫度變化曲線圖

4、從2mm/天到4mm/天，顯示了在作物的不同階段，每天對水的消耗量的發(fā)展變化圖

5、250px深處土壤水分曲線顯示，在虛線以上部分，含水量下降速度非?？?，說明水直接排滲流失圖

6、發(fā)生水澇曲線圖

飽和含水量的癥狀是含水量曲線呈水平狀態(tài)，土壤水中滲走，新的水分立即補充到空隙中，直到灌溉停止，才看到明顯的含水量下降曲線。

7、單天耗水量曲線圖

通過分析計算曲線，我們同時知道了當(dāng)天作物消耗水的持續(xù)時間(本例子為9小時)及當(dāng)天的作物耗水量(本例子為6.5毫米水)

8、日消耗水速率變化圖

9、作物根系深度動態(tài)變化圖

隨著作物由小到長大到成熟，作物吸收水分的主要區(qū)域由地表逐漸往深處發(fā)展

土壤水分測定儀，又名：土壤水分傳感器，土壤濕度計，土壤墑情儀，土壤墑情傳感器，主要用來測量土壤含水量（土壤含水率）。土壤含水量有重量含水量和體積含水量（容積含水量）兩種表示方法。重量含水量通過取土烘干法測量得到，通過土壤水分傳感器測量得到的含水量均為體積含水量。即，土壤水分傳感器就是測量單位土壤總?cè)莘e中水分所占比例的儀器。一些土壤水分傳感器能同時測量土壤的水分含量、土壤溫度及土壤中總鹽分含量三個參數(shù)。