我国是一个严重缺乏水资源的国家，但由于目前主要采用的人工粗放式灌溉方式，灌溉水利用率远远低于发达国家，造成了严重的水资源浪费。因此发展能够根据土壤湿度情况，自动精准进行灌溉的自动化节水灌溉技术对保障我国水资源利用可持续发展具有重要战略意义。实时精确测量土壤湿度的土壤湿度传感器探头是自动化节水灌溉设备的基础和关键。现有的金属探头，在土壤高湿度而复杂化学成分的环境下，很容易被腐蚀或钝化而失效。针对此现象，现研发出一种新型防腐蚀抗钝化的石墨胶凝复合材料探头。该复合材料制成的探头化学性能稳定，且在土壤中有微量溶出性侵蚀效应，使探头表面产生微溶解，具有表面自更新功能，从而可保证探头在长期使用中的抗腐蚀抗钝化效用。本文对应用于太阳能自动灌溉控制器这种新型石墨胶凝复合材料制成的土壤干湿感应探头进行了设计和性能研究。该探头以电阻法测定土壤湿度，探头的电阻值与土壤湿度成负相关。采用直流两探针法测定不同石墨含量的石墨胶凝复合材料在干湿条件下电阻率的变化。通过设计不同的导电内芯，研究内芯与石墨胶凝材料的接触面积对探头电阻值的影响。对不同湿度条件下不同结构的土壤干湿探头的导电性能进行了对比分析。研究结果表明：（1）石墨胶凝复合材料的配比对石墨胶凝材料的导电性有影响。该材料电阻率随石墨含量的增加而减小，但石墨含量增至25%后，该材料电阻率降低趋势变缓。复合材料的电阻率，会随加载电压的增大而减小，石墨含量越小，影响越明显。在石墨含量5%时，接近极值。复合材料的电阻率会随其自身湿度升高而下降，该影响在石墨含量25%左右时显著减小。（2）不同石墨含量的石墨胶凝复合材料适用于制作不同的探头。石墨含量高于25%的复合材料电阻率极低且变化较小，适合用于制作分体式探头。石墨含量低于15%的复合材料的导电因素受水泥影响很大，而水泥的微孔结构易于吸收土壤水分，在不同干湿情况下有很大的电阻率差，适合用于制作一体式探头。（3）干湿探头的内芯结构会影响探头的感应电阻值。对于相同石墨含量的探头，其电阻值会随内芯与探头材料的接触面积增大而增大。内芯结构越是复杂的探头灵敏度越低。从实验数据看，单股铜芯要好于多股线型内芯、双股绞型铜芯和矩形截面铜芯等其他内芯结构。（4）新型材料土壤干湿探头感应体和土壤的接触面积会影响探头的电阻值。当接触面积较小时，测得的电阻值随接触面积的增大而增大。（5）合理的探头结构会减小土壤干湿度变化过程中的缩胀现象带来的误差。其中，以圆锥形探头效果最为明显。