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1 应变效应
导体或半导体材料在外界力（固体内部应力）的作用下产生机械变形时，其电阻值发生变化， 这种现象称为“应变效应”。
1.1 应变电阻的结构
一根长l，截面积为A的金属电阻丝，在其未受力时，原始电阻值为：
R
=
ρ
l
A
R=\rho \frac{l}{A}
R=ρAl当电阻丝（均质细棒）受到拉力 F 作用时，将伸长dl，横截面积相应减小dA，电阻率因材料晶格发生变形等因素影响而改变了dρ，从而引起电阻值相对变化量为：
d
R
R
=
d
ρ
ρ
−
d
l
l
+
d
A
A
\frac{dR}{R}=\frac{d\rho }{\rho }-\frac{dl}{l}+\frac{dA}{A}
RdR=ρdρ−ldl+AdA
1.2 灵敏系数 K
 - 灵敏系数 K 受两个因素影响： - 材料几何尺寸的变化， 即1+2μ； - 材料的电阻率发生的变化， 即（dρ/ρ）/ε。 - 大量实验证明，在电阻丝拉伸极限内，电阻的相对变化与应变成正比，即K为常数。
2 金属和半导体
2.1 金属材料的应变电阻效应
金属丝材的应变电阻效应以结构尺寸变化为主。金属材料的电阻相对变化与其线应变成正比。这就是金属材料的应变电阻效应。对金属或合金, 一般Km=1.8～4.8。
2.2 半导体材料的压阻效应
压阻效应是指半导体材料，当某一轴向受外力作用时， 其电阻率ρ发生变化的现象。由于πE>>(1+2μ)，因此半导体丝材的灵敏系数Ks≈πE。即半导体材料的应变电阻效应主要基于压阻效应。通常Ks=(50～80)Km。
2.3 金属-半导体应变片特性小结
2.3.1 灵敏度
金属电阻丝: Km=1+2 m, m为金属材料的泊松系数, m =0.3~0.5半导体材料: Ks=(50~80)Km, 可测微小应变(600微应变),长度相对变化量为10-6mm/mm为1微应变
2.3.2 线性度
金属电阻丝：非线性误差小，在较大测量范围内应变片灵敏系数基本不变半导体材料：非线性误差严重，测量范围小
2.3.3 动态特性
金属电阻丝：响应速度在低频时较好，但随频率提高，响应速度有可能跟不上而导致失真半导体材料：因体积小，保证响应速度良好的频率范围较宽
3 电阻应变计的结构与类型
3.1 电阻应变计的结构
敏感栅:实现试件表面应变向电阻转换的敏感元件。通常由直径为0.015～0.05mm的金属丝绕成栅状，或用金属箔腐蚀成栅状。基底:为保持敏感栅固定的形状、尺寸和位置，通常用粘结剂将其固结在纸质或胶质的基底上。基底必须很薄，一般为0.02～0.04mm。引线:起着敏感栅与测量电路之间的过渡连接和引导作用。通常取直径约0.1～0.15mm的低阻镀锡铜线，并用钎焊与敏感栅端连接。盖层：用纸、胶作成覆盖在敏感栅上的保护层；起着防潮、防蚀、防损等作用。粘结剂：制造应变计时，用它分别把盖层和敏感栅固结于基底；使用应变计时，用它把应变计基底粘贴在试件表面的被测部位。因此它也起着传递应变的作用。 常用的粘结剂分为有机和无机两大类。有机粘结剂用于低温、常温和中温。常用的有聚丙烯酸酯、酚醛树脂、有机硅树脂，聚酰亚胺等。无机粘结剂用于高温，常用的有磷酸盐、硅酸、硼酸盐等。
3.2 电阻应变计的类型
金属丝式应变片 主要有丝绕式（回线式）和短接式二种。回线式最为常用，制作简单，性能稳定，成本低，易粘贴，但横向效应较大。 短接式应变计的最大优点是横向效应系数很小（ |