边缘电场(Fringing Electric Field, FEF)传感器是一种电极板分布在同一平面或者曲面上的新型电容传感器，具有单边穿透、信号强度可调和层析成像的优点，被广泛应用于工业过程控制中产品性能，如多孔性、含水量、密度、粘度等的无损测量。边缘电场传感器的测量属于介电测量，通过测量传感器极间电容电导，转换成样本的介电常数从而实现样本物理特性的测量。本文以三波长边缘电场传感器为研究对象，设计了基于数字信号处理器(DSP)的测量系统。系统以DSP为核心，包括驱动电路、调理电路、同步采样电路、人机接口电路等。驱动电路产生不同频率的正弦波激励信号，传感器不同通道输出信号由调理电路放大滤波后，经同步采样电路采样后送入DSP处理。基于传感器短路电流测量模型，计算传感器极间电容和电导，转换成介电常数。利用频谱分析算法计算信号的频率、幅值和相位差，采用分段设置采样频率和频谱校正保证计算精度。利用多元非线性回归计算介电常数。设计了系统软件，包括主监控程序、初始化模块、驱动控制模块、数据采集模块、信号处理模块、计算模块、人机接口模块等。实现了驱动信号产生，扫频测量，数据处理，显示和参数设置等功能。选择三波长边缘电场传感器，分别对玻璃纸厚度、PCB板材损伤、电缆绝缘损坏做了测量实验，实验结果表明测量系统能有效地分辨出不同厚度和特性的样本。