本文介绍的土壤电子测量仪可以用来快速地测定田间和温室的土壤内水分的含量。
电路如下图所示。天线采用双导线馈接的半波振子用来辐射电波和接收反射波。同时，天线又是自激振荡器的振荡回路和负载。自激振荡器在天线里产生高频振荡，并发射出去。此电波经反射向地面辐射。由高频晶体管3DG543、C1、R1、L1、L2、C2及天线组成电容三点式振荡器。电阻R1用来选择自激振荡器的静态工作点。扼流圈L1和L2与电容器C2作高频滤波器。振荡频率决定于C1及天线参数，可改变C1调整自激振荡器频率以及与天线的耦合程度。工作频率选为460MHz±1％。
测量时，传感器反射器反射的电波沿垂直于土壤表面的方向发出。由于辐射在土壤表面的电磁波和从土壤表面反射回的电磁波的叠加干涉，在传感器与土壤表面形成部分驻波，也就是说在某些点形成场强最大值，而在另一些点形成最小值，且最大值与最小值交替出现。根据电磁波传播原理，场强最大值E\(_{max}\)与最小值Emin之比E\(_{max}\)／Emin=σ（电压驻波系数），而σ=（1＋ρ）／（ 1－ρ）。这里ρ为反射系数，等于U\(_{1}\)／U2=（Z\(_{0}\)-Z）／（Z0+Z）（Z\(_{0}\)为传输通路波阻抗，Z为终端阻抗）。经换算得σ=Emax／E\(_{min}\)=Z0／Z。由于Z\(_{0}\)为固定值，故只要测得σ（Emax／E\(_{min}\)）x即可算出终端阻抗Z（在这里也即土壤的电阻率），从而推知土壤的湿度。测量时使传感器上下移动时，场强为最大值E\(_{max}\)和最小值Emin时，天线感受到的电压不同，反映到高频振荡管处为负载发生变化，从而使振荡电路的供电电流也跟着作相应变化，因之可以根据供电电流的变化推知土壤湿度，电气部分的任务就是检出此变化值。
由于振荡器参量的漂移，辐射波及反射波的强度会发生变化，从而使振荡器平均供电电流也随机变化。因此本机不是测量电流的某一绝对值，而是测两个相邻极值（最大值和最小值）的差值。
传感器信号处理电路用来选择和存储与（I\(_{max}\)－Imin）差值面正比例的电压，如图所示。电路中还有两无极性的极值选择器，产生选出与（I\(_{max}\)-Imin）成比例的电压，其次再选出与（I\(_{0}\)-Imin）面比例的电压。电压分别储存在相应的电容器C3、C4上，并用场效应晶体管VT2、VT3放大，接到指针式仪表上。电位器RP3用来选择刻度盘读数的起始点，而电位器RP4则用来调节刻度盘的比例。
测量过程包括将传感器垂直线移到第一个最小值（h=12～13cm）和第一个最大值(h=28～30cm）的通过位置，也就是任何方向上有12～30cm的间隔。传感器的位移可能超过或低于上述的间隔，但不会改变仪器的读数。测量时间一般为1～2秒。（林平）