电容式物位传感器是根据圆筒电容器原理进行工作的。其结构如同2个长度为l 、半径分别为r和r的圆筒型金属导体，中间隔以绝缘物质，当中间所充介质是介电常数为ε1的气体时，两圆筒的电容量为：
如果被测介质为导电性液体时，电极要用绝缘物（如聚乙烯）覆盖作为中间介质，而液体和外圆筒一起作为外电极。假设中间介质的介电常数为ε3，电极被浸没长度为l，则此时电容器所具有的电容量为：
其中：r 和r 分别为绝缘覆盖层外半径和内电极外半径。由于ε3 为常数，所以c 与l 成正比。 如果电极的一部分被介电常数为ε2的液体（非导电性的）浸没时，则必须会有电容量的增量△c 产生（因ε2>ε1），此时两极间的电容量c=c1+△c。假如电极被浸没长度为l，则电容增量为：ε1），此时两极间的电容量c=c1+△c。假如电极被浸没长度为l，则电容增量为： 当ε2、ε1、r、r不变时，电容量增量△c与电极浸没的长度l 成正比，因此测出电容增量数值便可知道液位高度。
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