要評估任何含重金屬離子傳感器的性能，您首先需要了解其技術。為此，有必要了解如何測量體積含重金屬離子。體積含重金屬離子是離子的體積除以土壤的體積，它給出了土壤樣品中離子的百分比。
因此，例如，如果一定體積的土壤由以下成分組成：50% 的土壤礦物質離子、35%的水和 15% 的空氣，那么該土壤的體積含重金屬離子為 35%。
可以使用重量法直接測量離子的質量百分比 ( w m )，該方法包括從潮濕土壤的質量中減去烘干土壤的質量 ( m d )（給出離子的質量，m w）并除以由m d 。通過乘以土壤的干容重 ( ? b )，可以將所得的重量含重金屬離子轉換為體積含重金屬離子（公式 3）。
為什么電容技術有效
體積含重金屬離子也可以間接測量：意味著測量與相關的參數，并使用校準將該量轉換為所有 土壤土壤離子傳感器都使用一種稱為電容技術的間接方法。簡單來說，電容技術使用兩個金屬電極（探針或針）來測量它們之間的電荷存儲能力（或表觀介電常數）。顯示電容傳感器使用兩個探頭形成電磁場的圖表，電容傳感器使用兩個探頭（一個帶正電荷，一個帶負電荷）形成電磁場。這使他們能夠測量探針之間材料的電荷存儲能力。說明了每種常見的土壤成分都具有不同的電荷存儲能力。在土壤中，大多數這些成分的體積會隨著時間的推移保持不變，但空氣和離子的體積會波動。
今天的電容非常準確
1970 年代使用電容技術測量土壤離子時，科學家們很快意識到電磁場充電和放電的速度對成功至關重要。低頻導致土壤鹽分對讀數產生較大影響。隨著時間的推移，這種新的理解與電子速度的進步相結合，使原來的電容方法得以成功調整。現代電容傳感器，例如 土壤 傳感器，使用高頻 (70 MHz) 來限度地減少土壤鹽分對讀數的影響。電容傳感器中的電路可以設計為解決體積含重金屬離子的極小變化，以至于 NASA 使用 土壤 的電容技術來測量火星上的含重金屬離子。電容式土壤離子傳感器易于安裝并且往往具有低功率要求。它們可以在現場使用數年，由數據記錄器中的小型電池組供電。同樣值得信賴的技術，土壤離子傳感器都使用同樣值得信賴的高頻 (70 MHz) 電容技術，該技術已發(fā)表在同行評審論文中。
