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土壤水分測定儀使用的主要方法有以下幾種。
所有方法的基本原理都是相同的：TDR（時域反射計）、ADR（幅域反射計）和 FDR（頻域反射計）
，均使用介電常數測量土壤濕度。土壤由水、土壤和土壤顆粒組成。水的介電常數遠高于其他物質，而土壤本身的介電常數與土壤的含水量有一定的關系。根據該關系式計算土壤濕度。 ADR方法的特點是比其他方法（FDR/TDR）設備更便宜、操作更簡單。另一方面，TDR方法只要土壤不結冰，就不受溫度影響，因此適合在溫度不穩定的環境中使用。
張力計法
通過將一個由無釉部件制成的容器（稱為多孔杯）插入土壤中進行測量。容器內裝有水，滲出的水量以壓力來測量。它利用土壤的水張力。雖然這種方法在工業領域得到廣泛應用，但其缺點是測量需要時間。
循環儀法 這
是一種使用土壤熱電偶的評價方法。通過測量與土壤中的水平衡的空氣的相對蒸氣壓來計算土壤濕度。由于它還可以測量植物組織的水分含量，因此用途廣泛，但由于它是精密儀器，因此價格非常昂貴，每臺售價數百萬日元。
