介电型EAP(Electro-active Polymer)是一种超弹性绝缘材料,具有应变大、柔性好和质量轻等优点,可实现柔性传感,能适应被测对象的形状,不会阻碍被测对象的运动。论文基于介电型EAP的电容式传感原理,研究了介电型EAP的位移传感特性,在柔性机器人及康复训练等领域具有潜在的应用前景。分析了介电型EAP电容式位移传感器的工作原理,设计了传感单元的结构,通过单敏感单元与双敏感单元(面对面)的电容量分析,发现面对面单元的电容量差与位移之间的线性关系,由此确定采用差分测量法,以提高传感单元灵敏度和线性度。分析了传感单元的制造与安装误差对传感性能的影响,确定了传感单元的尺寸,完成了传感单元的制作。测试了用于电容量计算的相对介电常数,用于理论灵敏度计算。构建了传感单元的静态特性测试平台,利用最小二乘法拟合测试数据,进行了单自由度和二自由度位移传感标定。结果表明:敏感单元的电容量差与单自由度位移之间的线性度好,灵敏度分别为63.21 pF/mm(X向)和63.08 pF/mm(Y向);面对面敏感单元的电容量差只与该方向的位移呈线性关系,与另一方向位移基本无关,且标定结果与分析结果较吻合。在此基础上分析了安装误差对标定的影响,证明了差分测量法的可行性。在分析基础上,探究传感单元应用如下:将两个传感单元内框固连,采用差分法测量Z方向位移,其灵敏度为66.44pF/mm;基于该传感单元设计了二自由度角位移传感器,建立该传感器的电容量与绕X、Y轴角位移之间的关系,该传感器绕X和Y轴的灵敏度为111.28pF/(°)和114.76pF/(°);利用两个传感单元制作了一种四自由度位移传感器,用于检测导杆在X、Y方向位移和绕X、Y轴角位移,得到导杆末端误差在0.25%之内。