在混凝土的制备中,方便就地取材且价格低廉的砂料是一个重要建筑原材料,其中,影响混凝土质量的一个重要指标就是砂料的含水率。目前针对砂料的含水率方法多种多样,除传统的烘干法测量含水率外,还有电阻法、电感法、中子检测法等,但上述几种方法多为离线测量,耗时较长且存在取样不准确的情况。本文将针对机制砂含水率检测研制一款具有高精度的变介电常数电容传感器,其非接触的在线测量方式有效避免了因含水率分布不均而造成测量结果重复性低、迟滞误差大、线性度差等缺点。电容因其灵敏的动态响应,可在短时间内有效捕捉到pF级别的电容改变量,十分适用于对精密度要求较高的含水率测量。在电容传感器的实际应用中,电容极板的侧边由于极板厚度的存在会有少量弧形电场线的产生,引起电容的边缘效应。本文将利用边缘效应针对机制砂含水率检测设计一款电容测量装置为平板、可装载在大型传送带上的电容传感器测量装置。通过理论分析及实验验证,研制了一种基于电容边缘效应并带有一定角度的平板式电容测头,通过对电容极板的形状及机械结构的优化,提高了电容传感器的测量精度,实现了在不影响机制砂运动形态的情况下对其进行含水率的在线监测。通过高精密集成芯片CAV444及其配套的检测电路,利用串口与PC端通讯并基于VS平台设计完成PC端的人机交互界面,运用分布图法进行误差处理,实现了基于电容传感器的机制砂含水率在线检测系统的数据处理及含水率结果输出。通过对使用场景的考察可知目前施工中机制砂的含水率一般在5%以内,因此所研制的含水率电容传感器的测量范围为0%~5%,经实验测量,含水率电容传感器输出电压为0~5V,迟滞误差不大于2%,重复性误差不大于1.6%,测量误差不大于6.2%。实验数据表明,所研制的基于电容传感器的机制砂含水率在线检测系统具有较强的抗干扰能力,在测量范围内可进行高精度的在线检测。