离子交换聚合体金属合成物(Ion-exchange Polymer-Metal Composites简称IPMC)是一种电致形变智能材料,它具有质轻、柔韧性好,可切割成任意大小和形状,施加较低的电压可产生较大的位移,反之,对IPMC机械激励使其发生弯曲变形,它便能产生微弱感知电荷。因此,利用力感知特性,研究一种基于IPMC的微力传感器在微力控制、生物医学等领域具有重大的意义。本文系统地介绍了根据传感器原理设计一款微力传感器的基本思路和方法。首先,介绍了智能材料IPMC的基本特性,利用化学镀的方法,制备出IPMC,以及基于LabVIEW虚拟仪器测试IPMC感知电压与含水量的关系,进而推导弯曲变形与感知电压的关系,利用MATLAB进行拟合,得到IPMC变形与电压模型；再根据悬臂梁理论,推导悬臂梁IPMC受力与变形的关系；从而根据感知电压与变形的关系和变形与受力的关系,得到了IPMC微力传感器的模型。其次,针对传感器电路中微弱电流信号的处理,设计了信号调理电路。信号调理电路包含前置电荷放大电路、电压放大电路和低通滤波电路,以及用于提高传感器动态范围的对数放大电路。然后,基于MATLAB小波变换的DSP系统的实现,利用小波变换多分辨率的特点,进行信号的滤波处理。应用数字信号处理器TMS320F2812DSP系统实现对传感器电路电压信号的A/D转换、小波滤波和LCD1602液晶显示。最后,搭建IPMC微力传感器的性能测试实验平台,通过实验得到微力传感器系统的实际模型,完成了IPMC微力传感器性能参数灵敏度、分辨率和线性度的标定。