土壤水分是指由地面向下值地下水面（浅水面）以上的土壤层中的水分，它能够供给作物生产，是农业生产的必要条件，也是土壤肥力的重要组成部分。在农业生产种植中，对土壤水分进行有效的监测，有利于及时了解土壤的肥力状况，为合理施肥、科学灌溉、加强土壤环境管理起到重要作用。
目前，用于监测土壤含水量的方法很多种，但归纳起来主要有以下几大类：
（1）烘干法：又称重量测定法，即取土样放入烘箱，烘干至恒重。此时土壤水分中自由态水以蒸汽形式全部散失掉，再称重量从而获得土壤水分含量。烘干法还有红外法、酒精燃烧法和烤炉法等一些快速测定法。
（2）中子仪法：将中子源埋入待测土壤中，中子源不断发射快中子，快中子进入土壤介质与各种原子离子相碰撞，快中子损失能量，从而使其慢化。当快中子与氢原子碰撞时，损失能量最大，更易于慢化，土壤中水分含量越高，氢原子就越多，从而慢中子云密度就越大。中子仪测定水分就是通过测定慢中子云的密度与水分子间的函数关系来确定土壤中的水分含量。
（3）γ射线法：与中子仪类似，γ射线透射法利用放射源137Cs放射出γ线，用探头接收γ射线透过土体后的能量，与土壤水分含量换算得到。
（4）土壤水分传感器法：目前采用的传感器多种多样，有陶瓷水分传感器，电解质水分传感器、高分子传感器、压阻水分传感器、光敏水分传感器、微波法水分传感器、电容式水分传感器等等。
（5）时域反射法：即TDR（Time Domain Reflectometry）法，它是依据电磁波在土壤介质中传播时，其传导常数如速度的衰减取决于土壤的性质，特别是取决于土壤中含水量和电导率。
（6）频域反射法：即FDR（Frequency Domain Reflectometry）法，该系统是通过测量电解质常量的变化量测量土壤的水分体积含量，这些变化转变为与土壤湿度成比例的毫伏信号。
我司研制的土壤温度水分变送器RS-WS-*-TR-1由土壤水分传感器、信号电路、供电电源等组成，能够实时监测土壤中水分含量的大小，它的工作原理为土壤传感器将土壤含水量的大小发送给信号电路，经过处理后将数据发送至显示装置显示。
土壤温度水分变送器经与德国原装高精度传感器比较和土壤实际烘干称重法标定，具有精度高，响应快，输出稳定的特点，其电极为采用特殊处理的合金材料制成钢针，受土壤含盐量的影响较小；上部分抽真空灌装完全密封，耐酸碱腐蚀，且完全防水，可直接插入土壤或长期埋入土壤中对各种土壤的含水量进行监测。
测量土壤温度水分的方法：
（1）快速测量：选定合适的测量地点，避开石块，确保钢针不会碰到坚硬的物体，按照所需测量深度抛开表层土，保持下面土壤原有的松紧程度，紧握传感器垂直插入土壤，插入时不可左右晃动，一个测点的小范围内建议多次测量求平均值。
（2）长期测量：垂直挖直径>20cm的坑，在既定的深度将传感器钢针水平插入坑壁，将坑填埋严实，稳定一段时间后，即可进行连续数天，数月乃至更长时间的测量和记录。
此外，山东仁科还研发了土壤温度水分电导率三合一变送器、土壤PH变送器、土壤参数速测仪、管式土壤墒情监测仪、多土层土壤参数监测仪等土壤监测设备，用于土壤墒情的实时监测。
