串联型平板变介质电容式传感器

分层沿电场，电压相加

平行极板有效面积A相同，板间沿法向先有空气层d₀、再有均匀材料层d₁。假设边缘可忽略、空气εr≈1，材料相对介电常数εr>0。每层等效C空气=ε₀A/d₀、C材料=ε₀εrA/d₁，串联各层电荷大小相同，端电压为层电压之和。

d₀、d₁用m，A用m²，ε₀用F/m，C用F；εr无量纲。材料层公式已含ε₀，不能把绝对ε再乘ε₀。d₀和d₁是沿电场的厚度，串联不是由材料名字不同决定。

与全空气基准比较

总厚度g=d₀+d₁固定，全空气时C₀=ε₀A/g。

当d₀>0，εr出现在分母，C对εr通常非线性；即使εr很大，空气层仍限制电容。d₀=0时没有空气层，C=ε₀εrA/d₁才恢复线性。εr=1时回到全空气基准。

例如d₀=d₁，C/C₀=2/(1+1/εr)，εr=4时1.6，不是4。把沿板面分区的并联和沿场分层的串联混用，会改变读数及灵敏度。