這里有幾種不同的技術,用于在當今的商業電磁土壤傳感器中測量土壤的體積含水量。它們的主要區別在于提供的精度和制造成本,但也會影響探頭的整體耐用性。
| 技術 | 業務主管 | 物理測量 | 土壤水分的基礎 | 典型頻率 |
| 時域反射計 (TDR) | 測量電磁波傳播出去并從探頭末端反射回來的時間。傳輸線振蕩器在傳感器頭內產生一個電壓脈沖,沿波導傳播,反射脈沖的到達觸發下一個脈沖。記錄一定時間間隔內的電壓脈沖反射次數,并輸出與每秒反射次數成反比的周期(微秒)。該周期通過經驗校準與土壤體積水分直接相關。 | 電壓脈沖沿平行桿傳播并反射回來的時間 | 表觀介電常數 | 1000兆赫 |
| 時域透射測量法 (TDT) | 測量在探頭長度上的一個方向的電磁波傳播時間 | 電壓脈沖通過環形或閉路棒長度的時間 | 表觀介電常數 | 150 至 2000 MHz |
| 電容(頻率)/頻域反射計(FDR) | 測量向外傳播并反射回傳感器頭的電磁波的頻率變化。 | 輸出波與回波頻率之差 | 表觀介電常數 | 150兆赫 |
| 電容(充電) | 測量電容器的充電時間,該電容器使用探頭周圍的介質作為電介質材料。 | 電容器充電時間 | 電容 | 不適用 |
| 差分幅度(簡化阻抗) | 測量入射信號和反射信號之間的差異以計算阻抗和視在介電常數。 | 反射幅度的差異 | 表觀介電常數 | 75兆赫 |
| 同軸阻抗介電反射計 | 測量反射電壓與 50 MHz 信號的入射電壓的比率,該比率取決于探針桿之間的介質阻抗。尖齒用作探頭主體中產生的 50 MHz 信號的波導。當尖齒被推入土壤材料時,探頭測量導體之間土壤中電磁波的行為。 | 測量阻抗的反射幅度比 | 實際介電常數 | 50兆赫 |
| 中子探針 | 基于測量通過與土壤中現有氫粒子的彈性碰撞而減慢(熱化)的快速移動中子。 | 發射的中子與氫原子的碰撞 | 表觀介電常數 | 不適用 |
| 重力土壤分析 | 通過稱重土壤樣品,干燥樣品以除去水,然后稱重干燥的土壤,來測量重量含水量。 | 干燥去除所有水分前后土壤的質量(重量)差異 | 水的質量 | 不適用 |