土壤水分含量是土壤的一项重要指标,它在农业的生产、灌溉以及基础理论研究中具有重要作用。对土壤水分进行实时监测,有助于作物的生长、提高肥料的利用率以及避免水资源浪费。土壤水分的快速、实时测量是实施精细农业的关键。中国是一个农业大国,研制开发一种实时性好、成本低、精度高的土壤水分测量技术显得尤为重要。本文从测量原理方面研究了基于微波传输线理论测量土壤水分含量的方法,根据土壤水分测量要求设计了传感器和测量系统。所做的主要工作如下：1.对土壤的介电常数与土壤的水分含量关系进行了理论分析。从理论上探讨了利用微波传输线理论测量土壤水分的可行性以及原理方法。2.在理论分析的基础上,确定传感器高频信号与传输线长度之间的关系。被测土样选择在西南地区广泛分布的紫色土。通过理论分析设计不同的高频信号频率和对应的传输线长度,在室内通过实验测定土壤水分含量,通过对比分析筛选出测量误差最小,精确度较高的信号频率和对应的传输线长度作为传感器的信号源频率和传输线长度。该信号频率是130MHz,对应的传输线长度为0.5769m。3.设计测量系统的硬件电路。信号源电路采用MC1648单片集成振荡芯片,检波电路采用半波滤波整流电路,微控制器选择dsPIC30F2010芯片,显示芯片选择HD44780,此硬件电路结构简单,性能可靠,成本较低。4.应用c语言进行软件编程,对硬件电路进行实验调试和修正。5.将测量系统用于野外农田水分测量,把测量结果与烘干法对比。结果表明该系统测量精度基本满足设计要求。