平面电容传感器是基于电容边缘效应的一种新型传感器,平面电容传感器阵列是由多组电极对构成,集成了多个单一传感器的功能,广泛应用于复合材料检测、食品安全、环境监测等领域并具有良好的应用价值。本文介绍了平面电容传感器阵列的性能指标,研究分析了传感器几何参数及结构对性能的影响,提出了参数优化设计的方法,给出了背板、屏蔽电极、驱动电极和感应电极的设计方法。以1x2传感器阵列为例,分析了相邻传感器之间的排列布局、间距、背板、屏蔽以及传感器单元对串扰信号的影响。研究平面电容传感器在食品安全检测中的应用,研制了PCB型金电极交叉指平面电容阵列,并对电极表面进行DNA修饰。将传感器应用于霉变食物中的赭曲霉毒素A (OTA1的检测。结果表明,研制的传感器能有效检测OTA,通过提高传感器的灵敏度能提高传感器对OTA的分辨力。仿真研究了平面电容传感器阵列在板材探伤中的应用。以2-2单波长传感器阵列为例,结合图像插值算法和Canny边缘检测算子,比较了三种传感器阵列的板材探伤效果。结果表明,采用极间屏蔽的传感器阵列及最近邻插值算法对样本损伤的检测效果好。以1×2多波长传感器阵列为例,对板材不同深度不同位置的损伤进行检测,仿真验证了阵列检测的有效性。