本发明涉及一种基于悬臂结构增大变形的应变式螺栓预紧力垫片传感器，包括壳体、上盖板、弹性体、支撑环、周向布置在弹性体上的4组应变片和安装在壳体一侧的传输线，壳体为环形，内圆环处固定有支撑环，上盖板与壳体通过螺钉连接，上盖板与壳体之间包括上部弹性体和下部弹性体，弹性体中间开弧形凹槽，弹性体凹槽内侧周向均匀贴合若干应变片，传输线与应变片电性连接。与现有技术相比，本发明设置悬臂结构和反拱形弹性体四角星形中空结构以放大垫片受到螺栓预紧力时的形变量，通过应变片直接监控螺栓预紧力变化，可以作为垫片直接用于螺栓连接副中，结构简单，可实时准确地监测螺栓预紧力变化。