平板结构的贴片式光纤光栅传感器应变测量范围较小, 难以满足船舶结构健康监测中的应变测量要求。本文采用不锈钢材质, 设计了一种采用环形平面弹簧和平板复合结构的贴片式传感器, 通过环形平面弹簧结构将复合结构的大应变转化为光栅的小应变, 降低被测物体与光栅之间的应变耦合系数, 实现了大应变测量。理论分析了复合结构的传感原理, 通过有限元方法仿真了该结构的应力分布, 结果证明了该结构能够实现大应变测量。将传感器胶粘在特种钢试件上进行了载荷试验, 试验结果表明: 该复合结构传感器的量程大于20 000 με, 且线性度较好, 相关系数大于0.99。另外, 设计的传感器体积较小, 便于安装, 能较好地解决船舶结构健康监测中的大应变测量问题。