左圖所示為表面電位測量儀中使用的表面電位傳感器的測量原理。該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（與帶電物體的電荷電位 Vo 成正比）時，會產生感應電荷 q。當振動電極周期性地改變靜電場強度 Eo 時，感應電荷 q 也隨之周期性變化，從而產生從檢測電極流向接地電極的位移電流 ls。該電流經電阻 Rs 轉換為交流電壓信號 Vs，帶電物體的電荷電位 Vo 可由該交流信號 Vs 確定。這就是表面電位傳感器的檢測原理。