目前，触觉学已经在很多领域得到应用，比如遥控机器人、手术机器人、假肢、娱乐交互界面以及虚拟现实技术等，以此来增强人对机器或者虚拟物体的操作性。实现触觉再现的方式有很多，其中电触觉是现在主要的感觉替代的措施，即通过改变恒流/恒压电脉冲的频率、脉宽、幅值以及脉冲方向等让人产生不同的触觉感。本文主要探索了基于表面皮肤电刺激的电触觉技术实现原理，研究了电触觉的机制。本文首先分析了人体阻抗特征，设计了针对于皮肤电触觉的电刺激器。接着对人体皮肤神经的建模进行仿真研究，改变施加在电刺激阵列的电脉冲方向和强度，设计了能分别刺激皮下三种刺激感受器（Meissner触觉小体、Merkel触盘、Pancinian环层小体）的实验范式。同时进行了心理物理学实验，让受试者产生相应的振动感以及压力感，并对感觉的强度做了分级。由于三种机械感受器连接的神经电脉冲信号传输的单一性，很难综合地测量到外围神经电信号，即无法量化人在电刺激过程中的感受。本文基于心理物理学的分级实验，通过脑电实验来分别量化研究电刺激产生的振动感和压力感，采用脑机接口技术来分析人在电刺激过程中的事件相关电位以及事件相关去同步/同步的变化，并对此进行了统计学分析。结果表明，联合使用事件相关电位和事件相关去同步/同步的特征不仅能区分不同人在不同刺激条件下的电触觉反应，而且能为同一个人的不同电触觉反应强度提供量化分析。