一、原理
大家知道，土壤水分受土壤孔隙的毛管引力和土粒的分子引力作用，使水处于负压（吸力）状态，土壤吸力愈大，含水量愈小；土壤吸力愈小，含水量愈多。负压式土壤湿度计（张力计）是测定这种土壤吸力（或称土壤基质势）的仪器。土壤水吸力传感器在这种仪器基础上制成。
土壤水吸力传感器由陶土头、压阻传感器等部件组成（见图）。陶土头是仪器的感应部件，具有许多细小的孔隙，陶土头被水侵润后，在孔隙中形成一层水膜。当充满水而且密封的土壤湿度计插入水分不饱和土壤时，水膜便与土壤水连结起来，使仪器内部的水产生负压。压阻式传感器将负压力转换成电讯号，且二者呈线性关系。这样，传感器测得的电压可转换成负压，是土壤水吸力。
仪器具有结构简单，灵敏度较高，使用方便等优点，可以定点定位连续测定土壤水分吸力，及时反映土壤水分动态变化。为灌溉、排水、调节作物生长提供必要的科学根据。
传感器电特性参数
供电电源：恒流源 1.5~2mA
或10VDC（大10VDC）
零点偏置：小—30，标准0，大+30mV
零点漂移（0~50℃）：±2.0mV
线性度：标准±0.25% 大±1.0%Span
重复性与迟滞：±0.15%Span
反应时间：大1.0ms
输入阻抗：5.0KΩ
输出阻抗：5.0KΩ
年漂移：±0.5%Span
工作环境：—40℃~+85℃
储存温度：—55℃~+100℃
满量程输出：平均225mV，低165mV，高285mV
过载特性：45psi
接线： 1 电源（+）——兰色线
2 信号输出（-）——红色线
3 电源（-）—— 绿色线
4 信号输出（+）——黄色线