液位测量在石化、食品、医疗卫生等领域具有广泛的应用。在工业生产中,通常需要对容器内的液位高度进行测量。传统的测量方法主要采用玻璃管、浮子式液位计等装置,其精度低,测量误差较大。因此,高精度的液位测量对于提高产品质量,优化过程控制,提高生产效率等具有十分重要的意义。本文对比分析了国内外液位测量技术的发展和现状,设计了一套基于电容式测量方法的液位检测系统。选择了变介质型电容传感器作为液位测量的基本原理。为了解决电容传感器中被测介质的介电常数变化会对测量精度产生影响这一问题,对传统的同轴圆柱型电容器的结构和原理进行改进,增加补偿极板用来对介质介电常数的变化进行补偿。对比分析了几种检测微小电容量的方法,选择了基于V/T转换原理发展而来的电容数字转换芯片PCap01作为微小电容检测的核心器件。分析了几种可能使传感器产生测量误差的因素,确定传感器的极板和底座材料,设计了传感器结构和装配方法。选择STM32F103c8t6单片机作为微控制器,在其最小系统的基础上,设计了电容检测、信号传输处理及结果显示电路,制作了PCB电路板。进行了满足系统各部分要求的软件设计。完成系统的总体设计后,对检测装置进行了标定实验,并通过对比测量实验证明了改进的传感器结构设计对介质介电常数的变化补偿的有效性。实验结果表明,在测量极板0-270mm高度的范围内,系统的绝对误差小于0.8mm,量程内各测量点的相对误差最大为3.38%,满足液位检测的要求,适合用于各种不导电液体的液位测量,如油桶、车辆油箱内的油液等。