在土木工程健康监测领域中,应变监测始终是最重要的监测目标之一,为了更有效、更方便的实现应变检测,土木工程健康监测领域的专家开发了各种各样不同的应变传感器。但是目前所使用的应变传感器都未能实现无源非接触式读取,这不仅给工程实际带来了巨大的监测成本,而且也给长期稳定的监测带来不便。近年来无源RFID技术发展迅猛,能够快速实现标签被动非接触读取,在物联网领域得到了广泛发展与应用。RFID标签由芯片和天线两部分组成,同时天线具有特殊的力学特性——其谐振频率与天线物理尺寸有着较好的线性关系。受此启发,可将标签天线部分设计成便于进行应变测量的矩形贴片形式,本文结合无源RFID技术设计优化了 一款新型应变传感器,分别从理论、仿真和试验方面进行了充分的验证和探讨。本文首先介绍了 RFID技术,以及使用该技术来实现应变测量的技术操作原理,从理论层面论证了利用该种方法实现应变测量的可行性。其次通过优选标签组成材料、整合优化多种设计指标,自主设计了一款在可通讯距离得到大大提升的新款标签,该标签在各方面的使用性能相比前人学者均有大幅度的提高。并且通过COMSOL多场耦合软件进行了仿真模拟,从仿真角度探究了该传感器的应变测量性能。另外分析了标签电磁谐振频率理论公式计算值和仿真计算值之间差异的原因。然后从试验的角度分别验证了该传感器的最大可读取距离和该款传感器在空间全向范围内的可读取范围,并绘制了简易的可读取范围图;其次通过应变拉伸试验探究了传感器应变测量的实际效果,对比了仿真结果和试验结果的差异原因,并通过进一步的理论推导和试验分析了该款传感器应变传递率的问题。最后通过综合之前的理论分析和试验结果,本文提出该传感器最初所采用的粘贴使用方法对于实际运用具有多方面的的不足,因此首次提出将该传感器作为测量元件,搭配夹具构成夹片式传感器的形式来对结构进行应力应变测量,并从理论分析的角度论证了可行性。另外针对多传感器同时读取的算法也进行了简易的整理研究。