狭小曲面层间位移和应力的检测是衡量国防和工业大型设备性能的关键指标,而传统的传感器探头不适用于曲率较大的狭小曲面层间隙的位移的检测。同时,现有的电涡流传感器只能测量非接触式位移,不能测量压力;而基于导电高分子复合材料压阻效应的压力传感器只能测量压力,不能测量非接触式位移。为了解决此问题,本文制作了一种基于碳纳米管/硅橡胶的导电高分子复合材料的柔软压敏线圈,该线圈是由碳纳米管填充硅橡胶制成,不含任何金属,同时具有良好的力学特性和电学特性。本文所制作的新型压敏线圈将基于电涡流效应的非接触式位移测量探头和基于高分子复合材料的压阻效应的压力测量探头合二为一。本文主要完成的工作如下:(1)制备了不同质量比的柔软压敏线圈和碳纳米管/硅橡胶复合材料薄膜,其导电相与基体相的质量比0.001:1～0.20:1。(2)研究了阻抗-提离特性。分析线圈质量比、激励频率、被测目标物对柔软压敏线圈的电涡流特性的影响。测量非接触式位移时,线圈质量比0.12:1的激励频率在500kHz～2MHz时阻抗-提离特性灵敏度较高;质量比较大(0.12:1～0.16:1)的复合材料目标物的灵敏度较高;且阻抗与提离符合5次多项式的关系。(3)研究了阻抗-应力特性。分析不同质量比的柔软压敏线圈的阻抗-压力特性。测量压力时,压力的跳变值越大,阻抗模的跳变值就越大,且阻抗跳变值与压力跳变值基本呈良好的线性关系。(4)对敏感元件的灵敏度和分辨力进行了定量的分析。测试非接触式位移时,噪声小于10%,分辨力达到0.30mm,灵敏度最高达到0.5kΩ/mm;测量压力时,分辨力达到0.25mm,灵敏度达到1.8kΩ/mm。基于以上研究结果,初步验证了所研制的柔软压敏线圈可以通过测量单一参量,实现非接触式位移测量和压力测量。