近年来，基于柔性触觉传感器的电子皮肤在仿生机器人、人机交互等应用领域备受关注，其中压容式传感器因其性能优势（高灵敏度、受环境影响小等）而成为研究热点。灵敏度和量程是传感器的两个重要性能参数，而两者一般为相互制约的对立关系。本文提出一种基于磁流变弹性体(magnetorheological elastomer，MRE)的新型压容式柔性触觉传感器，在磁场制备条件下，通过提高轴向磁致链化型MRE中的局域颗粒体积分数或采用纳米颗粒填充可实现超高灵敏度，同时因颗粒填充增大的杨氏模量使之具备高量程，因此有效地解决了两者之间的对立问题。　　MRE一般由橡胶类高分子聚合物和微米级软磁颗粒固化而成，根据其初始颗粒空间分布结构可分为随机分布型和磁致链化型。人们通常关心MRE的流变特性，而本文发现其优异的压容特性，并从实验和理论两方面系统研究了MRE的压容效应现象，建立了串联—并联微电容物理数学模型，从微观层面分析了MRE的压容传感机理，并系统研究了影响压容特性的各项因素;其次，对电容蠕变与恢复特性进行研究，探讨提高MRE的压容稳定性和重复性的有效途径;此外，对比研究了MRE的压容与压阻效应的温度稳定性以及蠕变与恢复特性。　　①针对压容特性的各研究主题制备了一系列随机分布型和磁致链化型MRE样品，并采用SEM设备表征其内部微观结构。　　②采用压力试验机和LCR仪从实验上研究了MRE的压容特性。MRE的介电系数变化（微观上表现为颗粒空间分布变化）是压容特性的主要影响因素，不同的初始颗粒空间分布结构将导致不同的压容行为。随机分布型MRE在整个测试区间保持较好的线性压容特性和较低的灵敏度;而磁致链化型MRE呈现复杂的压容行为，如超高灵敏度、非线性、最大饱和电容、饱和后电容下降、电容击穿行为等。另外，灵敏度还与制备磁场大小及方向有关，且在中等磁感应强度下制备的轴向磁致链化型MRE具有最大化灵敏度。　　③基于颗粒的空间分布结构建立了等效的串联—并联微电容模型。该模型将轴向上的颗粒视为相互串联的微电容，轴向微电容列进一步在径向上相互并联，MRE的宏观电容可由上述串并联后的微电容进行估算。压容效应是压力激励下颗粒重排导致微电容重新配对的宏观反映，且颗粒重排度是影响压容效应大小的决定性因素。磁致链化型MRE的特殊压容行为可通过压缩激励下的颗粒重排结合制备磁场诱导的颗粒初始空间分布结构来解释。当制备磁感应强度从零增加到较高强度时，填充颗粒由均匀分布（随机分布型MRE）演变为颗粒链或簇排列结构，轴向颗粒间隙变小，局域颗粒体积分数增大，导致颗粒重排（即压容效应）更加显著。　　④基于串联—并联微电容模型，进一步研究了样品制备参数（颗粒体积分数、颗粒粒径、硅橡胶与硅油质量比等）和温度对压容特性的影响机制。其中，压容灵敏度对颗粒体积分数表现出惊人的正依赖性。例如，在0.6T磁场条件下制备的15vol％和20vol％轴向磁致链化型MRE分别具有高达12kPa-1和460kPa-1的超高灵敏度，相比传统压容传感器高1～2个数量级。其次，采用纳米粒径颗粒是获取超高灵敏度的另一有效途径，例如，500nm粒径颗粒填充MRE的灵敏度高达490kPa-1。此外，在30～100℃区间的温敏电容与温敏电阻对比实验表明，MRE压容效应具有良好的温度稳定性，其分数电容变化仅是电阻变化的3.5％。　　⑤采用加载—卸载实验研究了MRE的电容蠕变与恢复特性。结果表明，通过调节样品厚度、硅橡胶与硅油配比等制备参数，可获得较好的综合传感性能，同时减小电容蠕变的不利影响;由于压容传感与颗粒间的隧道电流传导过程无关，因此与电阻蠕变相比较，电容蠕变过程更加稳定而有规律;压容曲线的重复性测试表明，在经过一定次数的预压缩初始化后，压容传感性能趋于稳定。