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當物體表面帶電并產生靜電時，周圍就會產生電場。靜電計測量該電場強度并計算靜電電壓。一般靜電計（表面靜電計）的原理如下。
表面電位傳感器利用靜電感應現象，當檢測電極接收到來自帶電物體的靜電場強度Eo（與充電電壓Vo成正比）時，檢測電極表面就會積累感應電荷q。因此，如果在檢測電極和物體之間放置一塊足夠覆蓋整個檢測電極的屏蔽板并以恒定速度旋轉，則檢測電極中積累的感應電荷q將在被屏蔽覆蓋的瞬間被釋放。當屏蔽板經過時，也會積聚感應電荷q。由于電荷 q 的周期性運動，或交流電流 Is 的大小，取決于電場強度，因此可以通過測量電流 Is 來確定物體表面的帶電電壓 Vo。
然而，利用上述測量方法，測量值很大程度上取決于表面電位傳感器和測量目標之間的距離。隨著與測量目標距離的增加，電場減弱，因此測量值不可避免地會顯得較小。因此，需要保持測量目標與表面電位傳感器之間的規定距離。
另外，還有電壓反饋式表面電位計作為解決上述依賴于測量距離的問題的裝置。這將高壓電源連接至檢測電極并調整高壓電源的電壓輸出使得交流電流Is變為零。當被測物體的電壓與傳感器的電壓相同時，電流Is停止流動，因此此時高壓電源的輸出電壓可以說等于被測物體的充電電壓。被測量。
