随着信息社会的发展,物联网技术的不断进步,人们对周边环境信息的采集深度与广度不断提升,柔性压力传感器作为一类十分重要的信息采集器件得到越来越广泛的应用,使用数量已非常可观。它们分别在电子皮肤、可穿戴设备、人机交互、机器人以及移动健康医疗等领域得到了广泛的应用。虽然柔性压力传感领域已取得较多成果,但整个领域仍不够成熟,本文围绕电容式压力传感器的微纳结构设计、力学仿真模型、制备工艺等方面存在的主要问题进行了深入系统的研究。对于电容式柔性压力传感器目前的理论仿真分析还很少,我们分别利用MATLAB数值分析方法计算了介电层中结构的高度和密度对器件灵敏度的影响。此外,对于电极结构对电容式压力传感器灵敏度的影响的相关报道很少,我们利用COMSOL仿真软件分别从电学和力学两个方面分析了电极结构对于增加器件灵敏度的原因,发现电极结构尖端导致应力分布集中以及电荷分布集中,放大了压力对器件电容变化的作用,通过以上规律以期对以后电容式传感器设计提供帮助。基于以上理论分析和计算结果,我们制备了不同尺度的微结构电极,从器件灵敏度验证了之前理论分析的正确性且在理论计算结果的帮助下,我们设计并制备了灵敏度超高(2.3kPa-1)的电容式压力传感器,此灵敏度普遍高于现在已报道的电容式压力传感器。并且器件响应时间超快(23ms),普遍优于已报道的电容式压力传感器。此外,器件具有高稳定性,超柔性、耐弯曲等一系列优点,通过600次弯曲实验后,我们发现基于石墨烯薄膜的柔性器件适合柔性电子皮肤和可穿戴设备等长期弯曲折叠的工作环境中使用。并且石墨烯具有超薄、透明等优点,使电子皮肤呈透明状态,丝毫不影响穿戴美观。基于所制备的超高灵敏度压力传感器,做了相关生物信号提取实验,如人体脉搏测试和昆虫爬行步态监测等。这预示着这类柔性传感器在生物信号提取和健康医疗领域有着巨大的潜力。此外,我们还根据理论分析结果,制备了不同占空比的微结构介电层薄膜,且将其封装制成器件。通过力学测试证实了理论分析的正确性,意味着我们的数值分析对以后的器件结构设计有指导作用。此外我们分别将石墨烯和氧化铟锡(ITO)作为电容式压力传感器的电极,通过弯曲实验证实了石墨烯更适合作为柔性压力传感器的电极。