什么是壓電力傳感器？基于某些電介質的壓電效應，在外力作用下，電介質表面產生電荷，從而實現非電量測量。壓電傳感元件是一種力敏元件，因此它可以測量那些可以轉化為力的物理量，如力、壓力、加速度等。

　　壓電力傳感器具有響應頻率寬、靈敏度高、信噪比大、結構簡單、工作可靠、重量輕等優點。近年來，由于電子技術的快速發展，隨著低噪聲、小電容、高絕緣電阻的二次儀表和電纜的出現，壓電力傳感器的使用更加方便。因此，它被廣泛應用于工程力學、生物醫學、石油勘探、聲波測井、電聲學等許多技術領域。

　　正壓電效應(類壓電效應):當某些電介質在某一方向上受力變形時，其內部發生極化，同時在其某一表面產生電荷。當外力消除后，不帶電的狀態又恢復了。當力的方向改變時，電荷的極性也隨之改變。

　　逆壓電效應(電致伸縮效應):當電場作用于電介質的極化方向時，這些電介質會在某一方向產生機械變形或機械應力，當外加電場消除后，這些變形或應力就會消失。

　　基于壓電效應的傳感器這是一個自發電和機電傳感器。它的敏感元件由壓電材料制成。壓電材料受力后表面產生電荷。經過電荷放大器和測量電路的放大和阻抗變換后，電荷變成與外力成正比的電輸出。壓電力傳感器用于測量力和可轉換為力的非電物理量，如壓力和加速度(參見壓電壓力傳感器和加速度計)。其優點是頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結構簡單、工作可靠、重量輕。缺點是一些壓電材料需要防潮措施，輸出DC響應差，需要采用高輸入阻抗電路或電荷放大器來克服這一缺陷。低噪聲、小電容、高絕緣電阻的配套儀表和電纜的出現，使得壓電力傳感器的使用更加方便。廣泛應用于工程力學、生物醫學、電聲學等技術領域。

　　壓電效應壓電效應可分為正壓電效應和逆壓電效應。正壓電效應是指:晶體在固定方向受到外力時，發生內部極化現象，兩個表面同時產生符號相反的電荷；當外力消除后，晶體恢復到不帶電荷的狀態。當外力方向改變時，電荷的極性也隨之改變。晶體上的應力產生的電荷量與外力的大小成正比。壓電力傳感器大多由正壓電效應制成。逆壓電效應是指在晶體上施加交變電場引起的機械變形現象，也稱為電致伸縮效應。利用逆壓電效應制造的發射器可用于電聲和超聲工程。壓電力傳感器的應力變形有五種基本類型:厚度變形、長度變形、體積變形、厚度剪切和平面剪切(見圖)。壓電晶體是各向異性的，并不是所有的晶體都能在這五種狀態下產生壓電效應。例如，應時晶體沒有體積變形壓電效應，但具有良好的厚度變形和長度變形壓電效應。

　　壓電材料可分為壓電單晶、壓電多晶和有機壓電材料。在壓電力傳感器中，應用較廣泛的是屬于壓電多晶的壓電陶瓷和壓電單晶中的應時晶體。其他壓電單晶包括鈮酸鋰、鉭酸鋰、沒食子酸鋰、鍺酸鉍等。壓電陶瓷包括屬于三元體系的鈦酸鋇陶瓷、鋯鈦酸鉛陶瓷、鈮酸鹽陶瓷和鈮酸鉛鎂陶瓷。壓電陶瓷具有易燒、易成型、防潮、耐高溫等優點。缺點是熱電，會干擾機械量的測量。有機壓電材料包括聚偏氟乙烯、聚氟乙烯、尼龍等十多種高分子材料。有機壓電材料可以大量生產并制成大面積。在與空氣聲阻匹配方面具有獨特的優勢，是一種具發展潛力的新型電聲材料。自20世紀60年代以來，人們發現了兼具半導體和壓電特性的晶體，如硫化鋅、氧化鋅和硫化鈣。利用這種材料，可以制成一種新的壓電力傳感器，它集成了敏感元件和電子電路。