土壤濕度傳感器是一種測量土壤中含水量的裝置。土壤濕度傳感器大致可分為兩種類型：利用土壤介電特性的傳感器和利用基質勢（指示土壤濕度保持情況）的傳感器。兩種類型都使用埋在地下的相同傳感器部分，但在原理和機制上存在重大差異。國家農業和食品研究組織是專門從事農業和食品領域研究的國家研究機構。我們的研究范圍廣泛，從基礎技術到應用技術。近年來，我們的重點是“提高糧食自給率和安全”，“增強農業和食品工業的競爭力，擴大出口”， ”和“提高生產力和環境”。我們正在推動旨在在農業和食品工業中實現“社會5.0”的舉措，以“平衡保護”為三個目標。 我們還利用土壤濕度傳感器進行了多項研究，展示了如何使用土壤濕度傳感器進行柑橘種植。土壤中所含的水分含量可以通過土壤表面的顏色和用手觸摸土壤的感覺來確定，但即使表面看起來干燥，實際上可能還殘留有大量的水分。國家農業和食品研究農村工程表示，測量土壤含水量最可靠的方法是測量土壤的重量，并將其放入105°C至110°C的烘箱中進行烘烤。大約1到2天，直到重量不再變化。雖然建議使用干燥后測量重量的方法，但建議使用土壤濕度傳感器，因為它可以減少收集土壤時損壞作物根部的風險，并減少測量所花費的時間負擔。利用土壤介電特性的土壤濕度傳感器利用了“在構成土壤、水、空氣和土壤顆粒的三種元素中，水具有最高的介電常數，它決定了土壤的介電常數：這是一個測量土壤濕度的土壤濕度傳感器。
 
 
水、空氣和土壤顆粒介電常數的差異
?水：80程度
?空氣：1
?土粒子：2～5程度
 
其特點是即使土壤密度或礦物成分發生微小變化，也能準確測量數值，能夠使用TDR法、TDT法、WCR法、ADR法等方法測量介電特性，和電容法。分為幾種。
 
1）TDR方式（Time Domain Reflectometry ※時間領域反射法）
TDR法是一種土壤濕度傳感器，通過測量微波穿過埋在土壤中的金屬棒所需的時間來測量土壤的介電常數。這種測量方法是加拿大于 20 世紀 70 年代開發的，據說是基于介電特性測量土壤濕度的原始方法。
 
2）TDT方式（Time Domain Transmission ※時間領域透過法）
與TDR法一樣，TDT法是一種土壤濕度傳感器，通過測量微波通過所需的時間來測量土壤的相對介電常數。不同之處在于，傳感器部分呈 U 型環狀，測量從一側照射的微波返回檢測器所需的時間。由于其形狀，很難將其埋入土壤中，只能在犁過的土層或沙土中使用。
 
3）WCR方式（Water Content Reflectometer ※含水率反射率計）
WCR 法是一種土壤濕度傳感器，根據微波穿過金屬棒反射回來的次數來測量土壤的介電常數。它的傳感器部分設計得比平常更厚，并且僅輸出根據制造商創建的校準公式計算出的值。
 
4）ADR方式（Amplitude Domain Reflectometry ※振幅領域反射法）
ADR法與TDR、TDT、WCR法一樣，是一種利用土壤介電特性來測量土壤濕度的土壤濕度傳感器。與其他方法相比，其優點是受土壤電導率影響較小，測量精度較高，但許多產品價格昂貴，其他方法目前已能測量足夠的精度，國內使用已不再報道。
 
5）電容法
電容法是一種土壤濕度傳感器，通過施加電壓的傳感器內部的電容器測量的電容來測量土壤濕度。由于“電容受介電常數影響”的特性，被稱為利用土壤介電特性的土壤濕度傳感器，類似于TDR方法。使用基質勢的土壤濕度傳感器是利用“土壤吸水力（基質勢）”測量土壤濕度的土壤濕度傳感器。它的特點是利用植物“以與基質電位相當的力從土壤中吸收水分”的特性，有張力計法、使用電容式土壤濕度傳感器的方法、電極電位法等多種方法。 .有幾種類型。
 
1）張力計法
張力計法是一種土壤濕度傳感器，使用稱為多孔杯的無釉杯。當傳感器周圍的土壤水分被基質勢吸收時，張力計內充滿的水被吸出到外部，用于測量土壤水分含量。通過測量粘土杯內的水壓（允許水通過但不允許空氣通過），可以確定土壤的基質勢。
 
2）采用電容式土壤濕度傳感器的方法
該方法是一種土壤濕度傳感器，其中無釉板夾在電容式土壤濕度傳感器的傳感器部分之間。其特點是將土壤的介電特性轉化為基質勢，適合張力計能力較弱的干燥土壤的測量。
 
3）電極電位法
電極電位法是一種土壤濕度傳感器，利用包裹在纖維材料（例如尼龍材料）中的電極棒內產生的電阻來測量土壤濕度。盡管由于利用土壤介電特性的方法的傳播，它曾經變得過時，但當它應用于利用基質勢的方法時，它的有效性被重新考慮。盡管測量精度低于張力計，但由于其價格低廉且易于維護，其在農業領域的使用正在增加。為了有效地利用土壤濕度傳感器，了解測量土壤濕度的基本原理和機制非常重要。