由一个内含电子器件的防水室和与之一端相连的三个不锈钢针的成形的探针组成。这些探针直接插入土壤。探头尾部的电缆线连接适宜的电压源和输出模拟信号。它是一种模拟设备，不断产生电信号和以电压比表示土壤性质。
通过特殊设计的传输线产生高频信号，测量土壤参数。该传输线的阻抗随土壤阻抗变化而变化。阻抗包括表观介电常数和离子传导率。选用电信号的频率使离子传导率的影响最小，以使传输线阻抗变化几乎仅依赖于土壤介电常数的变化。这些变化产生一个电压驻波。驻随探针周围介质的变化增加或小由晶体振荡器产生的电压。
利用振荡器产生的电压和探针返回电压的差值测量土壤的介电常数。
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因为仅在制造过程中调节以产生一个与已知介电常数对应的一致的输出电压，所以每个无需系统标定即可互换使用。
Whalley, White, Knight, Zegelin, Topp等人多年来的工作表明了介电常数的平方根与土壤容积含水量存在线性关系，且这种关系适宜于多种土壤。
输出电压在0－1VDC表示土壤介电常数在1－32之间。这一范围代表一般矿质土壤的容积含水量为0.5 m3.m-3。
机械和电子参数
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技术参数
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测量参数
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土壤容积含水量,θv，(m3.m-3 或％vol.)
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量程
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0－1.0 m3.m-3
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精度
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±0.02m3.m-3特定土壤标定后，或
±0.05m3.m-3采用给定的土壤标定,对所有常见土壤,在土壤含水量为0.05-0.6 m3.m-3，周围温度0－40℃,可使用数据采集器
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土壤电导范围
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土壤电导在0－0.1S.m-1范围内可得到精确的数据
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土壤取样体积
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90％的影响在围绕中央探针的直径2.5cm，长8cm的圆柱体内
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环境
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能长期埋在广泛不同的土壤或水中而不影响功能和受腐蚀
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稳定时间
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通电约10秒
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响应时间
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0.5秒内对99％的变化有响应
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任务循环
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100％（可以连续操作）
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工作条件
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输入需求：7-15VDC非稳定电压
电流消耗：常规19mA，最大21mA
输出信号：0－0.5 m3.m-3土壤含水量大约0－1VDC
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管密封材料
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PVC
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探针材料
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不锈钢
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电缆长度
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标准：5m，最长：100m
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