應變計（strain gauge）

應變計藉由把「形變」轉成「電阻變化」，來量測物體被拉伸或壓縮了多少。它的訣竅妙在簡單：把一條細細的、來回折繞的金屬線（或蝕刻的金屬箔）牢牢黏在你關心的表面上。當表面被拉伸，這條線也跟著被拉長——變得更長更細——而更長更細的導線電阻較大，於是應變計的電阻便微幅上升。把一根樑壓彎，黏在頂面的應變計電阻上升；底面被壓縮，電阻下降。這就是體重計、起重機的負載上限、風洞模型感測「力」的方法。

麻煩在於這變化極其微小——典型的 1000 微應變（0.1%）拉伸，只會讓一個 350 Ω 的應變計變化不到半歐姆——直接量根本對抗不了漂移與溫度。所以應變計幾乎一律接進惠斯通電橋，把那一大塊固定電阻抵銷掉、只留下那一丁點的不平衡量，再由儀表放大器把它放大。其靈敏度由「應變係數」G（金屬箔約為 2）描述，定義為每單位應變所造成的電阻變化比例。聰明地把四個應變計——兩個受拉、兩個受壓——排成全電橋，既能把訊號放大四倍，又能自動抵銷溫度漂移，這正是每一個荷重元（load cell）的核心。