聚偏氟乙烯材料(Polyvinylidene Fluoride,简称PVDF)是一种具有双向可逆能量转换特性的压电智能材料。PVDF薄膜具有压电性能强、频率响应宽、柔韧性和加工性能好等优良特性。PVDF薄膜嵌入性强,其在智能结构领域具有广泛的应用。本课题在分析面接触传感技术以及形貌感测技术研究现状的基础上,分析了目前国内外关于形貌感测技术的研究现状,并对PVDF材料的基本特性及其应用研究进行了综述。在基于PVDF薄膜本构方程及压电效应、热电效应机理分析的基础上,讨论了PVDF薄膜在动态接触式应用中的优越性,结合COMSOL有限元分析软件(DEMO版),进行了PVDF压电仿真模型的构建,并分析了PVDF薄膜中的电荷分布规律及接触力和表面电荷的关系。在此研究基础上,进一步研究了基于PVDF压电薄膜的形貌感测原理,建立了表面电荷量与形貌几何特征的函数关系,并研究出了特定的型值点递推算法,采用Ferguson曲线模型进行形貌曲线的重建。针对一定的曲线进行了算法验证,结果表明具有较好的重建效果,验证了该感测算法的可行性。研究表明,曲线重构误差和采样点数目之间存在一定的数学关系。针对型值点误差,进一步研究了误差分布的规律,为进一步减小曲线感测误差以及感测精度奠定了一定理论基础。在基于PVDF传感原理和形貌感测方法的基础上,布置了线性阵列的PVDF薄膜,开展了曲线形貌感测实验,基于LabVIEW软件采集接触力信息并利用MATLAB进行曲线重建。感测曲线与原曲线有一定的吻合度,验证了该方法应用的可行性。进一步分析了曲线感测误差以及形貌重构误差原因,为进一步提高曲线感测精度提供了依据。