在某些军事和民用工业设备中存在狭小的曲面层间结构,曲面在运动中会产生相对位移,为确保系统安全,需要测量曲面间的位移和压力,但由于曲面间间隙狭小,传统的刚性传感器已经不能满足要求。同时,现有的电涡流传感器只能测量非接触式位移,不能测量压力;现有的压力传感器只能测量压力,不能测量非接触式位移。为了解决此问题,本文设计了一种基于半导电复合材料的平面型电涡流传感器,能够柔顺地贴附在不规则表面上,完成狭小曲面层间位移与压力的测量。本文的主要工作如下:(1)应用COMSOL软件对电涡流线圈进行仿真研究,用复合材料线圈进行实验并与仿真结果比较,分析线圈内径、外径、厚度、圈数等参数对线圈性能的影响;(2)完成压敏线圈(导电相含量为0.04、0.08、0.12和0.16)的制备和实验平台的搭建;(3)研究了复合材料线圈阻抗特性,包括阻抗提离和阻抗压力特性,分析了质量比和频率对复合材料线圈阻抗提离和阻抗压力特性的影响,当目标物分别为45#钢和质量比为0.12的复合材料薄膜时,质量比为0.16的复合材料线圈在1MHz测试频率下测量位移和压力时阻抗模相对灵敏度较大,质量比为0.16的复合材料线圈在100kHz测试频率下测量位移和压力时阻抗角相对灵敏度较大;(4)分析了导电相不同的复合材料线圈的阻抗提离和阻抗压力特性,在测量位移和压力时,导电相为碳纳米管的复合材料线圈的相对灵敏度明显大于导电相为石墨烯的复合材料线圈的相对灵敏度;(5)设计了位移和压力测量系统,包括硬件电路设计和上位机软件设计,硬件电路以STM32F103VCT6作为核心处理器,采用AD5933实现阻抗测量,上位机用LabVIEW进行编写,实现数据的保存及显示。(6)对测量误差进行了分析,位移测量范围为0-3mm,压缩形变测量范围为0-1.5mm,对应的压力测量范围为0-110N,测量相对误差在9%以内。