随着纺织技术的升级进步,以及纺织技术与材料、通信、电子、计算机等技术的交叉融合,越来越多的学者研究基于纺织结构的柔性传感器。柔性压力电容传感器是利用柔性电容器受力时极板间距、极板面积或中间介质的改变而引起电容值变化的原理,将被测压力转化为与之有一定关系的可输出电信号的一类传感器。柔性压力电容传感器应用广泛,可应用在触觉感应、姿态监测和安全防护等多个领域。本课题基于采用柔性传感器实现监测坐垫压力分布这一目进行了一系列研究,希望通过以下几点研究,为设计与制备性能优越的柔性压力电容传感器奠定基础。首先,设计与制备压力电容传感器的介质层、电极及粘接胶。在双针床经编机上编织了八种经编间隔织物作为电容传感器的介质层。设计并织制高密导电机织物、纬编导电织物和经编导电织物作为电容传感器的电极极板。为了将电极极板和介质层固定在一起,而又不能硬化电极和介质,同时涂覆固化简单方便,从而选取三种胶水作为粘接剂。并且设计了实验方案,采用压缩仪器和电容仪器测量,间隔织物压力电容传感器的电-力学性能。其次,介绍了间隔织物压力电容传感器原理,然后进行电-力学性能测试实验,研究间隔织物压力电容传感器的力学性能、电学性能,绘制应力-应变曲线、电容-应变曲线及电容-应力曲线。利用SPSS软件对间隔织物压力电容传感器的应力及初始相对介电常数进行线性回归分析,研究间隔织物规格参数对其力学性能及电学性能的影响。然后,对电容-应力曲线和电容变化率-应力曲线进行分段处理,对不同介质层、不同粘接胶以及不同电极形式的间隔织物压力电容传感器的线性度、灵敏度、重复性误差和迟滞性进行研究分析,探究介质层、粘接胶和电极对传感器静态性能的影响,为设计性能较优的压力电容传感器做基础。最后,基于单个压力电容传感器的性能研究,设计与制备压力传感器阵列,搭建压力监测系统,制备智能坐垫,进行硬件调试及优化,最后进行坐姿压力监测测试,得到不同坐姿下压力分布图,从而验证本课题设计的智能坐垫实现了监测压力分布的功能。通过以上研究发现,间隔织物的规格、粘接胶种类、涂覆方式、电极织物性能、应变变化范围都对压力电容传感器的传感特性产生影响。采用间隔丝密度较小、间隔丝直径较小、间隔长度较大的间隔织物作为介质层,传感器的灵敏度和重复性较好;采用双面胶、部分涂覆粘接胶间隔织物压力电容传感器的线性度和灵敏度较好;采用纬编织物做电极的间隔织物压力电容传感器的灵敏度最高;在较小形变范围内的压缩,传感器的重复性误差和滞环率可大大降低。