壓電式壓力傳感器是利用壓電材料的壓電效應將被測壓力轉換為電信號的。
由物理學(xué)知，一些離子型晶體的電介質(zhì)(如石英、酒石酸鉀鈉、鈦酸鋇等)不僅在電場(chǎng)力作用下，而且在機械力作用下，都會(huì )產(chǎn)生極化現象。
即： 在這些電介質(zhì)的一定方向上施加機械力而產(chǎn)生變形時(shí)，就會(huì )引起它內部正負電荷中心相對轉移而產(chǎn)生電的極化，從而導致其兩個(gè)相對表面(極化面)上出現符號相反的束縛電荷，且其電位移D(在MKS單位制中即電荷密度σ)與外應力張量T成正比;
當外力消失，又恢復不帶電原狀;當外力變向，電荷極性隨之而變。這種現象稱(chēng)為正壓電效應，或簡(jiǎn)稱(chēng)壓電效應。
壓電式壓力傳感器的原理是基于某些晶體材料的壓電效應，目前廣泛使用的壓電材料有石英和鈦酸鋇等，當這些晶體受壓力作用發(fā)生機械變形時(shí)，在其相對的兩個(gè)側面上產(chǎn)生異性電荷，這種現象稱(chēng)為“壓電效應”。
壓電式壓力傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英(二氧化硅)是一種天然晶體，壓電效應就是在這種晶體中發(fā)現的，在一定的溫度范圍之內，壓電性質(zhì)一直存在，但溫度超過(guò)這個(gè)范圍之后，壓電性質(zhì)*消失(這個(gè)高溫就是所謂的“居里點(diǎn)”)。
由于隨著(zhù)應力的變化電場(chǎng)變化微小(也就說(shuō)壓電系數比較低)，所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數，但是它只能在室溫和濕度比較低的環(huán)境下才能夠應用。磷酸二氫胺屬于人造晶體，能夠承受高溫和相當高的濕度，所以已經(jīng)得到了廣泛的應用。
現在壓電效應也應用在多晶體上，比如現在的壓電陶瓷，包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。
壓電效應是壓電式壓力傳感器的主要工作原理，壓電式壓力傳感器不能用于靜態(tài)測量，因為經(jīng)過(guò)外力作用后的電荷，只有在回路具有無(wú)限大的輸入阻抗時(shí)才得到保存。實(shí)際的情況不是這樣的，所以這決定了壓電式壓力傳感器只能夠測量動(dòng)態(tài)的應力。
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