本文针对工程中所出现的大应变测量需求，设计研发了一种可实现大应变量测的柔性传感器，它主要是以硅橡胶聚二甲基硅氧烷（PDMS）为基底材料，利用光刻技术在其内部刻制微流道，将在室温下保持液态的镓铟合金（EGaIn）注入其内，利用硅橡胶弹性大、柔韧性好、性质稳定和镓铟合金（EGaIn）良好的流动性和导电性的特点，实现了类似于柔性“电阻式应变片”的功能，达到大应变量测的目的。
　　本文共设计了单层结构形式和双层结构形式的应变传感结构。单层结构形式的应变传感结构由基片和盖片通过键合而成，其微流道处在一个平面内。根据设计参数的不同共设计制备了6个传感芯片，并进行了探索性实验，通过试验研究出一种合理的传感器结构，能够实现大应变测量，并且具有较高的灵敏度和较好的线性度；还进行了传感器传感特性试验，通过实验的方式验证了该类传感结构具有灵敏度高、应变量程大、回程误差小、重复性好等特点。双层结构形式的应变传感结构是由分别刻有微流道的上下基片和中间隔层键合而成，在同一块传感芯片上集成了惠斯通全臂工作电桥电路。本文从理论上论证了该类设计可以有效提高应变传感器的灵敏度。
　　通过理论和试验的论证，本文的主要结论如下：
　　①以硅橡胶聚二甲基硅氧烷（PDMS）材料为基底材料，通过内部刻制微流道并注入镓铟合金（EGaIn）的方式制成柔性应变传感器，可实现大应变量测的目的。
　　②本文所设计的液态金属柔性应变传感器的初始阻值在900~2000毫欧，在变形达到40%时，电阻变化700~1500毫欧，电阻变化率超过了50%，试验测得各传感芯片的灵敏度在67~150mΩ/mm，证明该类传感器具有灵敏度高、分辨率高的特点。
　　③受加工精度影响，即便是相同设计参数也不能保证传感器初始阻值相同，本文所设计的传感芯片初始阻值相差可达上百毫欧，因此，同类型传感芯片的初始阻值要由实验测量确定。
　　④高温对液态金属柔性应变传感芯片的初始阻值和传感特性均有一定影响，影响程度与普通金属大致相同，传感芯片的电阻温度系数α≈0.433%℃?1，在传感器实际应用中需要进行温度修正。
　　⑤液态金属柔性应变传感器的传感特性受多个设计参数影响，包括传感芯片厚度、微流道布置形式、微流道横截面尺寸、相邻微流道间距等。芯片厚度对传感芯片灵敏度有一定影响，但在厚度相差1mm的情况下，影响并不明显，基本满足芯片越薄，灵敏度越大的关系；微流道横截面尺寸对传感芯片灵敏度影响较大，通过减小横截面尺寸可以有效地提高该类传感器的灵敏度；微流道间距也是影响传感芯片灵敏度的重要因素，实验表明较大的微流道间距可以提高芯片的灵敏度。
　　⑥通过理论推导证明双层结构形式的传感结构可将单层结构形式的灵敏度提高2(1+ν)倍，常温下聚二甲基硅氧烷（PDMS）的泊松比为0.48，则该类设计可将灵敏度提高2.96倍。除此之外，该设计还实现了温度自补偿，并有效减小了传感芯片体积。