使用時域反射計 (TDR) 的傳感器與FDR 探頭有些類似，但測量系統(tǒng)背后的機制不同。TDR 傳感器使用平行桿作為傳輸線。電壓施加到桿上并反射回傳感器進行分析。沿桿的電壓脈沖的速度或速度與襯底的表觀介電常數(shù)有關(guān)。在相對潮濕的土壤中，脈沖速度比在干燥土壤中慢。
    TDR 探頭是可重復(fù)的，不需要大量維護。由于土壤介電特性受鹽含量的影響，因此它們的讀數(shù)會受到鹽度的影響。然而，許多探頭獨立測量 EC 并使用它來補償鹽度對水分讀數(shù)的影響。TDR 探頭快速響應(yīng)變化的土壤濕度。     與電容和頻域傳感器類似，TDR 傳感器必須與土壤有良好的接觸，因為任何氣隙都會導(dǎo)致錯誤的測量。TDR 傳感器的測量體積取決于桿的長度。安裝過程中形成氣隙的可能性隨著桿的延長而增加。此外，更長的桿將測量更大長度的土壤剖面，水分含量從淺到深可能會有很大差異，這使得數(shù)據(jù)解釋變得困難。
    TDR 傳感器不應(yīng)用于高鹽分土壤或具有高體積電導(dǎo)率或高衰減的土壤。在具有高 EC 值的土壤中，電壓脈沖不會沿桿反射回來，因此不會被測量。脈沖衰減超過桿的長度。已發(fā)現(xiàn) TDR 探針在 EC 值為 1.32 dS/m 的土壤中存在誤差。TDR技術(shù)最合適用于土壤溫濕度監(jiān)測。