针对高速医疗检测仪器对高灵敏和较强自适应能力的需求，提出一种基于PLL的自校准液面检测系统设计。该设计首先通过PLL电路将探针电容的变化转换为电压的变化，然后采用自校准算法调节PLL芯片VCIN的静态工作电压，最后结合自适应检测算法实现液面检测功能。实验表明，该液面检测系统中MCU输出的液面检测信号与检测电路产生的输出信号之间的延迟约为1.6 ms；同时能兼容样本针与试剂针液面检测系统，且所有探针的插入液面深度最大误差仅为0.37 mm，满足全自动生化分析仪的临床检验要求。