1.一种探头可替换的土壤水分传感器，其特征在于，包括传感器外壳、传感器探头、置于传感器外壳内部的输入输出接口、传感器探头接口以及检测电路，所述检测电路包括电源模块、信号驱动模块、高频信号源、匹配阻抗、高频检波模块和调理模块，其中输入输出接口分别与电源模块和调理模块连接，外部电源通过输入输出接口供电给电源模块，电源模块为检测电路中的各模块提供工作电压；在测量时根据测量需要预先选定的传感器探头与传感器探头接口连接，高频信号源、信号驱动模块、匹配阻抗以及传感器探头接口依次连接，形成检测回路，高频检波模块对匹配阻抗两端的电压进行高频检波和差分处理后输出到调理模块，信号经调理后通过输入输出接口输出到外部处理器。

2.根据权利要求1所述的探头可替换的土壤水分传感器，其特征在于，所述匹配阻抗为感性元件。

3.根据权利要求1所述的探头可替换的土壤水分传感器，其特征在于，所述传感器探头由三根规格相同的不锈钢探针组成，探针的长度根据测量需要在以下约束条件下确定：其中，L为探针的长度，ε为含水土壤的等效介电常数，f为激励信号频率，c为电磁波在真空中的传播速度；

所述探针直径要小于探针之间的间距。

4.根据权利要求1所述的探头可替换的土壤水分传感器，其特征在于，所述外部电源通过输入输出接口供给电源模块的电压范围为4.2~16伏直流电。

5.根据权利要求4所述的探头可替换的土壤水分传感器，其特征在于，所述电源模块产生±Vd两种工作电压，其中高频检波模块的工作电压为-Vd；调理模块的工作电压为±Vd，高频信号源、信号驱动模块的工作电压为+Vd。

6.根据权利要求5所述的探头可替换的土壤水分传感器，其特征在于，所述传感器中电源模块产生的工作电压Vd为±4伏直流电。

7.根据权利要求1所述的探头可替换的土壤水分传感器，其特征在于，所述高频信号源采用频率为100MHz的无源晶振并产生正弦波高频信号；

所述匹配阻抗和探头阻抗的幅值在相同或相邻数量级；

所述调理模块对经过高频检波模块后的输出电压进行零点调整和增益调整，在不同的输出信号损耗要求下，使传感器测量结果以电压或电流形式输出。

8.根据权利要求7所述的探头可替换的土壤水分传感器，其特征在于，高频信号源产生的正弦波高频信号经信号驱动模块为探头阻抗提供峰-峰值在0.9-1.1V之间的激励信号。

9.一种基于权利要求1-8任一项所述的探头可替换的土壤水分传感器的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）首先在满足以下约束条件下确定一组探针的长度和直径，其中L为探针的长度，ε为含水土壤的等效介电常数，f为激励信号频率，c为电磁波在真空中的传播速度；

然后将探针安装在传感器探头接口；

（2）将传感器分别置于若干个水分已知的土样和若干个介电常数已知的有机溶液中，读取传感器输出结果，分别建立传感器输出电压Vout、土壤水分θ、有机溶液介电常数均方根 两两之间的线性关系，即：Vout=f1(θ) （3）

（3）将传感器放置于实际待测土壤中，根据步骤（2）中的公式（3）即得到土壤水分；

（4）在根据测量需求更换探头时，如果所选择的探头灵敏度与步骤（1）所采用的探头的灵敏度相等，则直接进行更换，用于实际测量，其中灵敏度K和探针长度L、直径d的关系式如下：K=38+0.935L+6.08d； （6）

如果不相等，则进入步骤（5）；

（5）在探头替换后对传感器中的调理模块进行调节，调节的步骤是：根据步骤（2）中替换之前探头在已知有机溶液中的输出值，将替换后的探头也放置在此已知有机溶液中，然后对调理模块进行调整，使其输出值与之前的输出值相等。

10.根据权利要求9所述的探头可替换的土壤水分传感器的测量方法，其特征在于，所述步骤（5）中，在选择已知的有机溶液进行调理时，选择介电常数最大时所对应的有机溶液。