PVDF压电薄膜是一种高分子聚合物压电材料,具有质轻柔软、易加工、耐腐蚀、频响宽、稳定性好等优点,利用其正压电效应设计制作的各类力学量相关的柔性传感器,已被广泛应用于现代医疗、超声发送及接收、结构监测等多个领域。目前学者们对于PVDF力传感器的研究多以平面PVDF压电薄膜为核心元件,为了追求更高的灵敏度、增加测量的灵活性,本文研究设计了一种多曲面PVDF力传感器。本文以PVDF工作机理为理论基础,设计了以多个硅胶棒为基底、以单层PVDF压电薄膜为核心材料的多曲面PVDF力传感器。利用ANSYS有限元分析软件,对多曲面PVDF力传感器和平面结构的PVDF传感器进行特性仿真。结果显示,对于用同样尺寸的PVDF薄膜制作的压电传感器,多曲面PVDF传感器的电荷灵敏度明显高于平面PVDF传感器,六曲面传感器的电荷灵敏度约是平面PVDF传感器的七倍；对于基底硅胶棒半径不同的多曲面传感器,其曲面数越多,传感器的电荷灵敏度越大。本文制作出了基底硅胶棒半径分别为2mm、2.5mm、3mm,对应曲面数分别为4、3、2的三种PVDF力传感器,并对其进行特性测试。由信号发生器、功率放大器、激振器、电荷放大器及示波器组成传感器动态特性测试系统。实验结果显示,对于同一结构的多曲面力传感器,PVDF薄膜在基底相邻硅胶棒之间的下陷深度等于硅胶棒半径r时,传感器的输出电荷和电荷灵敏度最大；对于曲面数不同的多曲面传感器,在相同载荷作用下,曲面数越多的传感器,其输出电荷越多,电荷灵敏度也越大,此结果与ANSYS仿真的结果相吻合。仿真和实验结果表明,在本文的实验条件下,多曲面PVDF力传感器的电荷灵敏度明显高于平面PVDF传感器,且增加曲面数可以有效提高多曲面PVDF力传感器的电荷灵敏度。