設計原理采用際上zui流行的現場測試土壤水分原理:頻域反射原理(fdr)，即傳感器發射定頻率的電磁波，電磁波沿探針 傳輸，到達底部后返回，檢測探頭輸出的電壓，由于土壤介電常數的變化通常取決于土壤的含水量，由輸出電壓和水分的關系則可計算出土壤的含水量。水分是決定土壤介電常數的主要因素。測量土壤的介電常數，能直接穩定地反應各種土壤的真實水分含量。fdr土壤水分傳感器可測量土壤水分的體積百分比，與土壤本身的機理無關，此原理是目前際上zui流行的土壤水分傳感器測量方法。
儀器用途土壤水分和溫度是土壤的重要組成部分，對作物的生長、節水灌溉等有著非常重要的作用。通過gps定位系統掌握土壤的水分(墑情)的分布狀況，為差異化的節水灌概提供科學的依據，同時的供水也有利于提作物的產量和品質
=儀器分類儀器按照功能用途可分為tzs-ii型和tzs-iiw型。
tzs-ii型:
可測量顯示土壤水分含量值，usb1.1通訊接口與計算機與計算機通訊，用數據下載軟件。即可直接測試土壤水分值，又可以實時存儲測量的水分含量數據，并可以與計算機連接將數據導出，軟件具有存儲、打印功能(軟件贈送)。具有gps定位功能，在測試土壤含水的同時，可以測定測點的精信息(精度、緯度)，可隨時顯示采樣點的位置信息，并可將位置和水分、組數等信息存儲到主機內，也可通過計算機導出。因而，能夠反映土壤水分的空間差異。不僅有利于實施節水灌溉，同時的供水也有利于提作物的產量和品質。實現了含水率和三維位置信息的自動采樣處理。

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