两相流参数测量在工业生产和科学研究中有重要意义。两相流测量技术中迅速发展起来的过程层析成象（PT），在两相流流动参数分布状况的测量方面取得了一定进展。通过过程成象可以实时地反映过程容器的物料状态，观察设备运行情况，对工业过程进行在线检测。 电容成象技术（ECT）是过程成象技术中首先发展起来的，它具有系统成本低，成象速度快，适用范围广，非侵入式等优点。本文对电容成象系统的传感器结构进行仿真研究，同时对电容层析成象的数据采集系统系统进行研究。 1．通过对电容传感器的结构分析建立传感器的数学模型。分别对传感器的极板张角θ、管壁厚度R₂-R₁、屏蔽层内填充材料的介电常数ε_s、管壁相对介电常数ε_pw、屏蔽层厚度R₃-R₂等结构参数以及对传感器极板组合与非组合工作方式、浮置与非浮置方式对传感器性能的影响进行有限元仿真，得出各结构参数和工作方式对传感器性能影响的规律，并根据特定管道确定电容传感器的各结构参数值。 2．本数据采集系统采用了具有抗杂散电容特性的直流充／放电检测电路，并阐述了电容充／放电形式的检测电路及数据采集系统。系统采用直流补偿的方法来消除静态电容和电荷注入电容。采用多通道并行的检测方式来提高检测的速度。由于被测电容的动态范围较大，本论文采用了自寻增益数控放大器，使得信号能够被充分放大，从而提高系统的检测微弱信号的能力，同时还提高了数据采集速度。并对部分电路进行电路验证。 文章的最后提出了进一步研究的建议。