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边缘电场(Fringing Electric Field, FEF)传感器是一种新型电容式传感器，其电极处于同一平面，具有单边穿透、信号强度可调、层析成像等特点，被广泛应用于工业过程控制中实现对产品的性能，如含水量、多孔性、粘度、密度等非接触测量。本文在分析FEF传感器集总参数等效电路的基础上，建立两种传感器测量模型：浮地电压模型和短路电流模型，给出了两种模型的等效电路和传递函数，推导出极间电容和电导表达式。通过比较两种模型的幅频特性、抗干扰性及电路设计复杂度，选择短路电流模型用于调理电路的设计。基于LabVIEW虚拟仪器开发平台研制了FEF传感器测量系统的软硬件，并进行了测量实验。硬件电路包括驱动电路和调理电路，具有较强的抗杂散电容干扰的能力，可以在宽频率范围内进行扫频测量。设计系统软件实现驱动信号产生、信号的采集、扫频测量、计算和显示等功能。设计6mm波长FEF传感器用于样品含水量测量实验，将测量系统输出结果与LCR-819阻抗分析仪测量结果进行对比，结果表明，研制的测量系统具有较好的灵敏度和低频测量精度。设计以TMS320F28335DSP为核心的FEF传感器测量系统，实现多通道实时测量和控制功能。硬件包括基于DDS的扫频驱动电路、抗干扰信号调理电路、多片高精度ADC组成的同步采样电路、人机接口和上位机接口电路等。为FEF传感器在工业现场应用建立了良好的平台。