汽车工业的蓬勃发展使得汽车行业对零部件的精度要求越来越高,汽车零部件的精度依赖于精密加工与测量技术。电容式微位移传感器是一种非接触式测量仪器,具有灵敏度高、非线性误差小、结构简单等特点,非常适用于微小位移的检测。本文在调研了电容位移传感器国内外研究现状后,基于其工作原理,开展电容位移传感器的研究设计,预期可以实现高精度的微小位移检测。论文首先为了改善平行极板间的边缘效应,保证极板间电场的均匀性,设计了具有开尔芬保护环结构的电容传感器;同时为了减小因电容传感器极板厚度而引入的边缘附加电容,本文采用在氧化铝绝缘基板上印制薄导电膜电极技术设计制作传感器。结果表明,具有开尔芬保护环的薄导电膜电极结构的传感器可以有效减小电场的边缘效应。其次,采用带有贯穿孔的绝缘基板,并在贯穿孔内填充导电材料,使填充材料一端与导电膜相连,从而赋予导电膜具有标准的开尔芬保护环结构。结果表明,标准开尔芬保护环结构的电容传感器灵敏度和线性度均有较大的改善。再次对微弱电容信号检测电路进行设计并集成,设计了运算放大式微弱电容检测电路,并对屏蔽电缆使用主动屏蔽技术,然后对电容位移传感器探头和检测电路进行系统封装。结果表明,运算放大式微弱电容信号检测电路具有较好的抗干扰能力及线性度。最后通过检测液面高度对传感器进行测试实验,实验结果表明,具有标准开尔芬保护环导电膜电极结构的电容位移传感器,在线性量程1mm范围内,灵敏度可达9.78mV/um,非线性误差为0.757%。