當(dāng)物體表面帶電并產(chǎn)生靜電時，其周圍就會產(chǎn)生電場,。靜電計測量該電場強度并計算靜電電壓。典型的靜電測量裝置（表面電位計）的原理如下,。

表面電位傳感器利用靜電感應(yīng)現(xiàn)象，當(dāng)檢測電極受到來自帶電物體的靜電場強度Eo（與帶電電壓Vo成比例）時,，在檢測電極表面會積聚感應(yīng)電荷q,。因此，如果在檢測電極和物體之間放置一個足夠大的,、可以覆蓋整個檢測電極的屏蔽板,，并以恒定速度旋轉(zhuǎn)該屏蔽板，則在物體被屏蔽板覆蓋的瞬間,，檢測電極中積累的感應(yīng)電荷q就會放電,，然后，當(dāng)屏蔽板經(jīng)過時,，感應(yīng)電荷q會再次積累,。這種周期性運動電荷q,，即交流電流Is的大小取決于電場強度,，因此，通過測量電流Is,，就可以得到物體表面的帶電電壓Vo,。

但上述測量方法，測量值高度依賴于表面電位傳感器與被測物體之間的距離,。隨著與被測物體距離的增加,，電場減弱，測量值顯示的偏小是不可避免的,。因此,，有必要在測量目標(biāo)和表面電位傳感器之間保持規(guī)定的距離。

另外還有電壓反饋型表面電位計,，專門為解決對測量距離的依賴問題而設(shè)計的,。將高壓電源連接到檢測電極，并調(diào)節(jié)高壓電源的電壓輸出,，使得交流電流Is變?yōu)榱?。由于在被測量物體的電壓與傳感器的電壓相同時,，電流Is停止流過，因此,，可以說此時高壓電源的輸出電壓等于被測量物體的帶電電壓,。