本论文根据企业对液位测量的要求,设计了一种以Atmel公司开发的AT89S51单片机为主要控制系统的电容式液位传感器。首先,在对传统电容式液位传感器的微小电容测量原理和优缺点进行分析后,采用一种基于CAV444电容-电压转换芯片对现有振荡法的液位测量方式的线性度进行改进与温度补偿相结合的整体设计方案,并设计硬件电路验证了这一方案的可行性、可靠性。其次,阐述了硬件电路模块和软件补偿思路,主要包括实验平台设计、电源模块、信号发生及转换模块、误差补偿模块、单片机最小系统,数字电压表显示模块的工作原理、功能及相互作用和数字电压表的软件补偿。最后,通过对比实验测试证明,该测量系统性能可靠稳定,反应比较灵敏,数字电压表显示精度较高。常温下最大非线性误差1.10%,测量线性度良好;在10-50℃下经温度误差补偿后相对误差降为1.04%,测量准确度高。本设计对传统电容式传感器的线性度以及温度漂移进行了改善,达到了企业要求,其中的补偿方案为企业在相关产品的设计和制造方面提供了重要的参考依据,该测量系统能够解决大多数相关领域的测量需求问题,具有一定的推广意义。