当测量石油类制品、某些有机液体等非导电介质时，电容传感器可以采用一种方法，它用一个光电极作为内电极，用与它绝缘的同轴金属圆筒作为外电极，外电极上开有孔和槽，以便被测液体自由地流进或流出。内、外电极之间采用绝缘材料进行绝缘固定。
当被测液位H=0时，电容器内、外电极之间气体的介电常数为ε1=ε0，电容器的电容量为
C0=C2+C1=2πε0L
inR
r
当液位为某一高度H时，整个电容器等效于两个电容分别为C1和C2的电容器的并联，其中C1和C2的数值分别为C1=2πε1(L-H)
inR
r
C2=2πε2H
inR
r
若气体的介电常数ε1=ε0，被测液体的介电常数ε2=εx，则电容器的电容量为
Cx=C2+C1=2πεxH+2πε0(L-H)=2πε0L+2π(εx-ε0)H=C0+△C
inRinRinRinR
rrrr
△C=2π(εx-ε0)H
inR
r
可见，△C与被测液位H成正比，因此测得电容的变化量便可以得到被测液位的高度。
为了提高灵敏度，希望H前的系数尽可能大，但介电常数取决于被测介质，因此在电极结构上应使r接近于R以减小分母，所以一般不采用容器壁作外电极，而是采用直径较小的竖管作外电极。不过这种方法只适用于流动性较好的介质。