土壤是由土壤颗粒、水、空气构成的一种特殊电介质,在一定的电磁波频率范围内,土壤颗粒的介电常数约为4,空气的介电常数约为1,水的介电常数约为77,远大于空气和土壤颗粒的介电常数,土壤的介电常数主要由含水量来决定,因此可以通过测量一定频率下的土壤介电常数来得到土壤的含水量。基于驻波率原理的土壤水分测量方法属于土壤介电测量方法之一。本文简要综述了国内外土壤水分测量方法的研究现状,着重从理论基础、测量原理方面论述了基于驻波率原理测量土壤水分含量的方法,研制了一种土壤水分传感器,并对其工作特性进行试验研究。设计了传感器探针结构,导出了本实验所采用的土壤探针阻抗的计算公式和传感器中任意点电压的理论公式。对传感器工作特性研究结果表明:土壤探针结构对测量结果有着显著影响,四针不等长结构性能优于等长结构性能;土壤种类、容重会给测量造成一定影响,但是影响不大,如果要取得更高的测量精度,可以采用不同土壤分别标定的方法;土壤盐分对测量有很大影响,尤其是当土壤的含盐量较高时,会给测量带来很大误差,需要特殊标定。