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当物体表面带电并产生静电时，其周围就会产生电场。静电计测量该电场强度并计算静电电压。典型的静电测量装置（表面电位计）的原理如下。

表面电位传感器利用静电感应现象，当检测电极受到来自带电物体的静电场强度贰辞（与带电电压痴辞成比例）时，在检测电极表面会积聚感应电荷辩。因此，如果在检测电极和物体之间放置一个足够大的、可以覆盖整个检测电极的屏蔽板，并以恒定速度旋转该屏蔽板，则在物体被屏蔽板覆盖的瞬间，检测电极中积累的感应电荷辩就会放电，然后，当屏蔽板经过时，感应电荷辩会再次积累。这种周期性运动电荷辩，即交流电流滨蝉的大小取决于电场强度，因此，通过测量电流滨蝉，就可以得到物体表面的带电电压痴辞。

但上述测量方法，测量值高度依赖于表面电位传感器与被测物体之间的距离。随着与被测物体距离的增加，电场减弱，测量值显示的偏小是不可避免的。因此，有必要在测量目标和表面电位传感器之间保持规定的距离。

另外还有电压反馈型表面电位计，专门为解决对测量距离的依赖问题而设计的。将高压电源连接到检测电极，并调节高压电源的电压输出，使得交流电流滨蝉变为零。由于在被测量物体的电压与传感器的电压相同时，电流滨蝉停止流过，因此，可以说此时高压电源的输出电压等于被测量物体的带电电压。