以电容器为敏感元件，将机械位移量转换为电容量变化的传感器称为电容式传感器。电容传感器的形式很多，常使用变极距式电容传感器和变面式电容传感器进行位移测量。
(1).变极距式电容传感器
图2是空气介质变极距式电容传感器的工作原理图。图中一个电极板固定不变，称为固定极板，另一极板间距离d响应变化，从而引起电容量的变化。因此，只要测出电容量的变化量⊿C，便可测得极板间距变化量，即动极板的位移量⊿d。
变极距电容传感器的初始电容Co可由下式表达，即
式中：ε——真空介电常数（8.85×10-12F/m）
A——极板面积（m2）
do——极板间距初始距离（m）
传感器的这种变化关系呈非线性，如图3所示。
当极板初始距离由do减少⊿d时，则电容量相应增加⊿C，即
电容相对变化量⊿C/Co为
由于，在实际使用时常采用近似线性处理，即
此时产生的相对非线性误差γo为
这种处理的结果，使得传感器的相对非线性误差增大，如图4所式。
为改善这种情况，可采用差动变极距式电容传感器，这种传感器的结构，如图5所示。它有三个极板，其中两个固定不动，只有中间极板可产生移动。当中间活动极板处于平衡位置时，即d1=d2=do，则C1=C2=Co，如果活动极板向右移动⊿d,则d1=do-⊿d,d2=do+⊿d,采用上述相同的近似线性处理方法，可得传感器电容总的相对变化，为
传感器的相对非线性误差γo为
不难看出，变极距式电容传感器改成差动之后，不但非线性误差大大减小，而且灵敏度也提高了一倍。
(2).变面积式电容传感器
图6是变面积式电容传感器结构示意图，它由两个电极构成，其中一个为固定极板，另一个为可动极板，两极板均成半圆形。假定极板间的介质不变（即电介质常数不变），当两极板完全重叠时，其电容量为
Co=⊿A/d
当动极板绕轴转动一个α角时，两极板的对应面积要减小⊿A，则传感器的电容量就要减小⊿C。如果我们把这种电容量的变化通过谐振威廉希尔官方网站
或其它回路方法检测出来，就实现了角位移转换为电量的电测变换。
电容式位移传感器的位移测量范围在1um—10mm之间，变极距式电容传感器的测量精度约为2%。变面积式电容传感器的测量精度较高，其分辨率可达0.3um。