自平衡電橋電橋的關鍵部分是平衡模塊。由于電橋本身并存在不 平衡，即使在傳感器輸入為零的情況下，電橋的輸出也不會為零，而是一個固定的信號，這個固定的不平衡信號大約為幾毫伏至幾十毫伏，有時甚至比傳感器信號要大得多。在水分檢測過程中，這個固定信號會使放大器較早地達到飽和，從而影響電容傳感器信號的放大。為了進一步放大傳感器信號，必須抑制掉這一不平衡信號。
平衡模塊設計是水分檢測系統提高檢測微小信號能力的關鍵。平衡的調 節方式可以是手動調節，也可以是自動調節。另外，借助自動平衡模塊還可以實現測量范圍的移動，即在敏感電容值附近實現相對測量，從而極大地提高檢測精度。因此，自動平衡模塊的設計是實現在 線高精度檢測的關鍵 。自動平衡電路原理如圖1所示。
電橋檔位選擇后（或者設定相對檢測電容后），空載傳感器的信號進入自動平衡模塊，并被分解為水平相位信號和垂直相位信號。水平相位信號和垂直相位信號分別通過零比較器控制計數器的計數方向。當比較器輸出為高電平時，計數器減計數；當比較器輸出為低電平時，計數器增計數。水平相位信號有正負之分，如果水平相位信號為正，當平衡按鍵按下時，計數器開始減計數，使得數模轉換器的輸出逐漸減小，這樣水平相位信號也就逐漸減小，直到減小為零。
如果水平相位信號為負，當平衡按鍵按下時，計數器開始增計數，使得數模轉換器的輸出逐漸增大，這樣水平相位信號也就逐 漸增大，直到增大到零。垂直相位信號的調整也同理。調整的最終結果是使得水平相位信號和垂直相位信號逐漸向零點靠近，從而完成自動平衡過程，使空載傳感器的輸出為零。