随着社会和工业的快速发展,传感器技术无论在精度还是工作环境上都有进一步的提高。本文针对高精度且本质安全的液位测量需求,研究了以下两种光纤传感器探头,并设计了光纤液位传感器系统。首先本文根据光纤之间的耦合损耗原理设计了单透射式光纤传感器探头。在该探头的制备过程中,为了确保光在两根传输光纤之间的耦合,设计了塑料膜片固定装置,保证了两根传输光纤纤芯的对准程度,同时文中分析了传感器探头的影响因素并对探头进行了理论受力分析。其次,针对单透射式传感器探头不能很好地消除光源波动问题,本文提出了一种增强型光纤传感器探头结构并对其进行了研究。通过对传感器探头理论建模分析,该探头结构设计能够有效地消除光源不稳定所带来的影响,提升了传感器的测量性能。最后本文针对光纤液位传感器系统进行了整体的设计,并对两种传感器探头进行了实验性能测试研究,同时对比分析了实验数据。实验结果表明,研制的单透射式传感器探头以及增强型传感器探头在液位测量中是可行的。其中,在不锈钢薄膜直径为1.8cm,厚度为0.02mm,传输光纤间距离为5mm规格下的单透射式传感器探头展现出了较好的测量性能。