柔性压力传感器具有柔韧、延展、可自由弯曲甚至折叠、便于携带、可穿戴等特点,在电子皮肤、医疗保健、电子电工、运动器材、纺织品、航天航空、环境监测等领域受到广泛应用。导电橡胶因其电阻率与外界作用力有关,可用作柔性传感器敏感元件材料。炭黑导电性能持久稳定,可调整材料导电性能,而且对基体材料有良好的补强作用。以硅橡胶为基体加入炭黑而制得的填充复合型导电高分子材料具有较好的压阻性,是柔性传感技术领域很有应用价值的研究内容。本文基于导电橡胶高分子复合材料导电机理,对填充炭黑进行了表面氧化预处理,提高了其在导电橡胶中的分散性,制备出了性能优良的导电橡胶试样;研究了导电橡胶的静态特性和动态特性,分析了多种条件下的测量范围、灵敏度、迟滞等性能指标,以及单位阶跃响应性能参数和频率特性;设计了一种新型柔性阵列式平面压力检测系统,初步实现平面压力测量与成像显示。为了得到压阻性能、传感性能稳定,且适用于柔性压力传感器的导电橡胶,确定了实验方案、选择了实验材料、制定了制备工艺。采用气相法和液相法分别对炭黑表面进行了氧化预处理,制备了一种具有优良耐压阻特性的乙炔炭黑填充导电橡胶,并对不同氧化预处理方法下的乙炔炭黑填充的导电橡胶进行了分析。研究发现,通过气相氧化预处理的乙炔炭黑含量为6%的导电橡胶可作为柔性传感器敏感材料,在200℃下通O2氧化60分钟得到的炭黑表面修饰的羟基、竣基等含量高,在硅橡胶中的分布均匀,导电橡胶电阻降低1个数量级,呈良好压阻特性。研究了导电橡胶压力传感器的静态性能,阐述了包括测量范围、线性度、灵敏度和迟滞等静态性能,基于MATLAB进行了特性参数计算及曲线拟合。通过测量不同厚度导电橡胶的压阻关系,发现导电橡胶的测量范围随着导电橡胶的厚度而扩大,导电橡胶灵敏度随着施加输入压力的增加而减小。确定了厚度为4毫米厚导电橡胶的量程为0.1-10N,线性度误差为0.05%,迟滞为0.69,此材料配方及工艺与其厚度下制备出来的导电橡胶的静态特性最合适作为导电橡胶压力传感器的柔性基材。研究了导电橡胶压力传感器的动态性能,搭建基于LMS Test.Lab的分析试验系统,完成了力锤系统与激振系统的配置,开展了导电橡胶动态特性试验,并对测试数据进行分析。研究表明,力锤激励阶跃响应测试下,导电橡胶试样的响应时间小于1ms,稳定时间在1s内,表明导电橡胶作为柔性压力传感器基材具有良好的阶跃响应特性;在激振系统频率响应测试中,其固有频率随着导电橡胶厚度的增大而增大。在研究导电橡胶各类性能的基础上,选择出了最优敏感单元材料,设计了一种新型的导电橡胶阵列式压力传感器,通过硬件与软件的开发设计了一套阵列式压力分布检测系统,设计了 16×16阵列单元实现平面压力分布数据实时采集;通过施加不同形状的物体,将采集到的数据进行可视化成像处理,得到了相对较高分辨率的图像,实现了平面压力分布与成像显示。