静电传感器通常由包括检测电极的传感器部分和将检测到的电荷转换为电压信号的放大器部分组成。
当带电的待测物体接近传感器时，传感器接收到来自物体的电场，静电感应产生与电场强度成正比的感应电荷。检测电极前面是一个称为斩波器的振动电极，它会周期性地改变静电场强度。
此时，感应电荷也发生周期性变化，导致检测电极与地之间流过交流电。该电流的阻抗在放大器部分被转换并作为交流电压信号输出，以确定待测物体的带电电位。
使用静电传感器时必须注意，即使被测物体的静电量相同，如果电容不同，所需的充电电压也会发生变化。例如，如果待测物体接触金属，则电容会比单独时更大，因此即使电荷量恒定，断电电位的测量值也会较低。
