壓電式傳感器的工作原理是以某些物質(zhì)的壓電效應(yīng)為基礎(chǔ)，它是一種發(fā)電式傳感器。
壓電效應(yīng)是可逆的。①正壓電效應(yīng)，當(dāng)沿革一定方向?qū)δ承╇娊橘|(zhì)加力而使其變形時(shí)，在一定表面上產(chǎn)生電荷，當(dāng)外力去掉后，又重新回到不帶電狀態(tài)。②逆壓電效應(yīng)，當(dāng)在電介質(zhì)的極化方向施加電場(chǎng)，這些電介質(zhì)就在一定方向上產(chǎn)生機(jī)械變形或機(jī)械應(yīng)力;當(dāng)外加電場(chǎng)撤去時(shí)，這些變形或應(yīng)力也隨之消失。可見(jiàn)，壓電式傳感器是一種典型的“雙向傳感器"。
具有壓電效應(yīng)的電介質(zhì)稱為壓電材料。在自然界中，已發(fā)現(xiàn)20多種音晶具有壓電效應(yīng)，石英就是一種性能良好的天然壓電晶體。此外，人造壓電陶瓷，如鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛等多晶體也具有良好的壓電功能。
由于壓電轉(zhuǎn)換元件具有自發(fā)電和可逆兩種重要性能，加上它的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、因有頻率高、靈敏度和信噪比高等優(yōu)點(diǎn)，因此，30多年來(lái)壓電式傳感器的應(yīng)用獲得飛躍的發(fā)展。利用正壓電效應(yīng)研制成壓電電源、煤氣爐和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)點(diǎn)火裝置等多種電壓發(fā)生器，在測(cè)試技術(shù)中，于電轉(zhuǎn)換元件是一種典型的力敏元件，能測(cè)量最終可變換為力的那些物理量，例如壓力、加速度、機(jī)械沖擊和振動(dòng)等，因此在聲學(xué)、力學(xué)、醫(yī)學(xué)和字航等廣闊領(lǐng)域中都可見(jiàn)到壓電式傳感器的應(yīng)用。利用道壓電效應(yīng)可制成多種超聲波發(fā)生器和壓電揚(yáng)聲器等，如電子手表就要壓電諧振器。利用正、逆壓電效應(yīng)可制成壓電陀螺、壓電線性加速度計(jì)、壓電變壓器、聲納和壓電聲表面波器件等。更有意義的是，根據(jù)研究生物壓電學(xué)的結(jié)果認(rèn)識(shí)到生物都具有壓電性，人的各種感覺(jué)恬官實(shí)際上是生物壓電傳感器。如根據(jù)正壓電效應(yīng)治療骨折，可加速狂愈，用逆壓電效應(yīng)，對(duì)骨頭通電具有矯正畸形骨等功能。
壓電轉(zhuǎn)換元件的主要缺點(diǎn)是無(wú)靜態(tài)答出，要求有很高的電輸出阻抗，需用低電容的低品聲電纜，很多壓電材料的工作溫度只有250℃左右。
