Lograr una detección precisa y de alta sensibilidad del nivel de líquido en instrumentos médicos siempre ha sido una tarea complicada. En este documento se propone un sensor de nivel de líquido capacitivo de alta precisión, sin contacto y flexible, con el objetivo de aplicar sensores capacitivos en la medición del nivel de líquido en tubos de ensayo y mejorar la sensibilidad de los sensores de nivel de líquido en tiempo real. Se realiza un estudio de simulación utilizando ANSYS Maxwell y se demuestra la correlación entre el grosor del tubo de ensayo y la sensibilidad. Se establece un modelo geométrico del contenedor de prueba y electrodos sensoriales para optimizar la estrategia de diseño para las dimensiones físicas de los electrodos interdigitados (IDT) del sensor basado en un circuito impreso flexible (FPC). Los diseños de hardware y software se completan basados en el convertidor capacitivo a digital FDC2214 para recopilar con precisión los datos de variación de capacitancia de los electrodos sensoriales. Para evaluar el rendimiento del sistema, se ha construido una plataforma experimental para un sistema de sensor de nivel de líquido, facilitando la medición, comunicación, procesamiento y visualización de los niveles de líquido. Los resultados de rendimiento demuestran que el sistema es capaz de medir con precisión el rango de nivel de líquido efectivo dentro de un tubo de ensayo estándar de 5 mL con una resolución de hasta 1 mm, así como una sensibilidad de 78.68 fF/mm, verificando los resultados de la simulación y exhibiendo una excelente linealidad.