应力传感在航空机械及其部件的强度测量、可靠性预计等方面是不可缺少的实验手段。另外，应力传感器件可以便利地改造成惯性测量器件，进一步用于导航、姿态控制、振动与冲击传感等方面。基于晶体场理论，稀土离子的荧光峰频移与基质材料晶格常数之间的关系符合电子云膨胀效应的规律。本文以该效应为基础效应，采用具有晶格膨胀软化特征的纳米态稀土发光材料为敏感材料，以提高荧光传感应力的灵敏系数。研究晶体中稀土离子的光谱受环境的影响，提出用稀土离子2s+1LJ能级的重心代替荧光峰位置用于应力传感，以解决荧光峰重叠时无法准确测量谱线波长的问题，进而从实验规律中拟合出能级重心位置—应力大小的关系方程。实验内容包括：采用溶液燃烧法制取了应力敏感的纳米Y₂O₃:Er,Yb粉末，将该粉末与H610环氧树脂混合均匀，并完全固化。分别测量了粉末、粉末树脂复合材料、以及复合材料受压力这三种状态下稀土材料的发射光谱和吸收光谱，在室温实验条件下对荧光谱峰重心的应力响应进行了分析。同时，考虑到温度也可能影响稀土离子能级重心的位置，本文还测量和分析了温度依赖的荧光光谱。本文主要内容分三个部分陈述：第一部分总结出六种荧光测量应力的技术，介绍了它们的技术原理、测量系统及发展现状，其中着重介绍稀土荧光压谱技术。第二部分探讨了稀土荧光的传感原理，包括稀土荧光的产生以及应力对稀土发光材料晶体场的影响所导致的能级劈裂以及稀土离子能级重心的平移等。第三部分介绍了我们设计的应力敏感荧光测量的系统，测得了不同应力和温度状况下发光材料的发射光谱和吸收光谱，并对测量结果进行了分析处理，实现了应力的半量化检测。