本发明公开了一种可变增益的三维力传感器，包括弹性体、上增益控制框架和下增益控制框架。弹性体包括四个固定台、一个中心加载台、四根外浮动梁、四根内浮动梁以及四根弹性梁。上、下增益控制框架呈薄片状，分别固定在固定台的上下两面，对z轴力进行增益控制。四根弹性梁分别从中心加载台的四个侧面延伸而出，连接至内浮动梁。外浮动梁与内浮动梁平行，对x和y轴进行增益控制。本发明实现了一种可变增益的三维力传感器，使得在一个小量程内，应变保持对输入力值的高增益，而在该量程之外到满量程之间处于低增益，从而使得该传感器在满足实际测量需求的情况下，达到高灵敏度、大量程、小体积的融合。