谷物水分检测是谷物安全储存、运输必不可少的检测，是涉及多学科、多领域的知识。本文主要针对我国南方高温、高湿环境下的谷物水分检测方法进行了较为深入的研究。从谷物的介电特性入手，在简单比较了谷物水分检测方法的基础上确定采用电容法作为检测方法，完成了用于谷物水分检测的电容式传感器结构的设计和优化。通过对电容式传感器数学模型的分析、以及电容检测方法的比较，提出基于交流运算放大器的方法实现谷物水分检测，并在此基础上完成了从硬件电路设计到软件实现的整套检测装置的设计。在大量试验的基础上，采用有效数字和剔除粗大误差的数据处理方法，利用spss软件进行数值回归分析，确定最佳数学模型。利用可编程控制器—PLC实现了谷物水分检测数学模型的应用，通过台达触摸屏对水分检测进行控制，同时显示出水分值。本文的主要内容归纳如下： 1)分析现代水分检测技术的方法，指出各自的优缺点。 2)利用同轴圆柱形电容式传感器电容值的数学模型，对应用在谷物水分检测领域内的同轴圆柱形电容式传感器电容值的线性变化进行了推导，并进行了传感器的结尺寸参数的优化工作。针对电容式传感器亦受外界干扰的缺点，采取必要的抗干扰措施。 3)通过对电容检测方法的分析、比较，选择能够实时、动态检测的检测方法，并设计了用于检测微小电容变化量的检测电路。 4)对实验测量的大量数据进行了误差分析和回归分析，确立适用于本套检测装置的最佳数学模型。通过采用解析阵列的方法，提高系统的检测精度和重复性，实验数据表明能够得到较为满意的效果。