土壤水分是指由地面向下值地下水面（淺水面）以上的土壤層中的水分，它能夠供給作物生產(chǎn)，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必要條件，也是土壤肥力的重要組成部分。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植中，對土壤水分進行有效的監(jiān)測，有利于及時了解土壤的肥力狀況，為合理施肥、科學灌溉、加強土壤環(huán)境管理起到重要作用。
目前，用于監(jiān)測土壤含水量的方法很多種，但歸納起來主要有以下幾大類：
（1）烘干法：又稱重量測定法，即取土樣放入烘箱，烘干至恒重。此時土壤水分中自由態(tài)水以蒸汽形式全部散失掉，再稱重量從而獲得土壤水分含量。烘干法還有紅外法、酒精燃燒法和烤爐法等一些快速測定法。
（2）中子儀法：將中子源埋入待測土壤中，中子源不斷發(fā)射快中子，快中子進入土壤介質(zhì)與各種原子離子相碰撞，快中子損失能量，從而使其慢化。當快中子與氫原子碰撞時，損失能力較大，更易于慢化，土壤中水分含量越高，氫原子就越多，從而慢中子云密度就越大。中子儀測定水分就是通過測定慢中子云的密度與水分子間的函數(shù)關系來確定土壤中的水分含量。
（3）γ射線法：與中子儀類似，γ射線透射法利用放射源137Cs放射出γ線，用探頭接收γ射線透過土體后的能量，與土壤水分含量換算得到。
（4）土壤水分傳感器法：目前采用的傳感器多種多樣，有陶瓷水分傳感器，電解質(zhì)水分傳感器、高分子傳感器、壓阻水分傳感器、光敏水分傳感器、微波法水分傳感器、電容式水分傳感器等等。
（5）時域反射法：即TDR（Time?Domain?Reflectometry）法，它是依據(jù)電磁波在土壤介質(zhì)中傳播時，其傳導常數(shù)如速度的衰減取決于土壤的性質(zhì)，特別是取決于土壤中含水量和電導率。
（6）頻域反射法：即FDR（Frequency?Domain?Reflectometry）法，該系統(tǒng)是通過測量電解質(zhì)常量的變化量測量土壤的水分體積含量，這些變化轉變?yōu)榕c土壤濕度成比例的毫伏信號。
建大仁科土壤水分變送器RS-SD-N01-TR-1由土壤水分傳感器、信號電路、供電電源等組成，能夠實時監(jiān)測土壤中水分含量的大小，它的工作原理為土壤傳感器將土壤含水量的大小發(fā)送給信號電路，經(jīng)過處理后將數(shù)據(jù)發(fā)送至顯示裝置顯示。
土壤水分變送器經(jīng)與德國原裝高精度傳感器比較和土壤實際烘干稱重法標定，具有精度高，響應快，輸出穩(wěn)定的特點，其電極為采用特殊處理的合金材料制成鋼針，受土壤含鹽量的影響較小；上部分抽真空灌裝完全密封，耐酸堿腐蝕，且完全防水，可直接插入土壤或長期埋入土壤中對各種土壤的含水量進行監(jiān)測。
兩種土壤水分測量方法：
快速測量：選定合適的測量地點，避開石塊，確保鋼針不會碰到堅硬的物體，按照所需測量深度拋開表層土，保持下面土壤原有的松緊程度，緊握傳感器垂直插入土壤，插入時不可左右晃動，一個測點的小范圍內(nèi)建議多次測量求平均值。
長期測量：垂直挖直徑>20cm的坑，在既定的深度將傳感器鋼針水平插入坑壁，將坑填埋嚴實，穩(wěn)定一段時間后，即可進行連續(xù)數(shù)天，數(shù)月乃至更長時間的測量和記錄。
此外，山東仁科還研發(fā)了土壤溫度水分變送器、土壤溫度水分電導率三合一變送器、土壤PH變送器、土壤參數(shù)速測儀等監(jiān)測設備用于土壤墑情的實時監(jiān)測。