本课题来源于企业项目“大范围高精度橡胶厚度在线测量仪”中的部分研究内容—大量程反射式气动传感器的研究。作者综合查询文献资料,对反射式气动传感器已有的研究成果和存在的问题进行了深入研究,运用理论研究、建模仿真和实验研究的方法,开展反射式气动传感器的研究。介绍了基于有限元仿真的大量程反射式气动传感器的设计方法。基于流体力学理论,建立了大量程反射式气动传感器流场的有限元模型。利用有限元仿真软件COMSOL分析出气动参数和反射式气动传感器的结构参数对其灵敏度的影响。根据仿真结果,设计了一种大量程反射式气动传感器。通过改变该传感器的结构参数,进行了实验验证,结果显示,有限元软件COMSOL仿真设计方法,在大量程反射式气动传感器的设计中是有效的。根据仿真研究研制了一种反射式气动传感器,并对其进行了标定实验。该反射式气动传感器的测量范围为4mm~7mm段时,灵敏度为51.7mV/mm,静态误差为0.06mm,分辨力为0.02mm。为改进气动测量系统工作性能、提高气动测量的精度和灵敏度,论文还对气动测量系统的静态误差因素进行了具体分析。本文对大量程反射式气动传感器的研究,为大范围高精度橡胶厚度在线测量仪的研究奠定了基础。大量程反射式气动传感器的研究,不但拓宽了气动传感器的应用范围,而且为本课题后续研究打下了坚实的理论和实验基础。