压电传感器是基于压电效应的传感器，是一种自发电、机电转换型传感器，它的敏感元件是用压电材料制成的。当压电材料受到力的作用时，其表面便会产生电荷，此电荷经压电用电荷放大器放大、阻抗变换后，变成与外力成比例的电功率输出。压电传感器将力和能转换成电能后，用来测量非电的物理量。它的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠、重量轻。缺点是有些压电材料需要采取防潮措施，输出端的直流响应较差，需采用高输入阻抗电路或电荷放大器来克服这一缺陷。
压电材料
它们可分为压电单晶、压电多晶和有机压电材料。目前使用最多的压电传感器是压电单晶中属于压电多晶和石英晶体的各种压电陶瓷。压电陶瓷的优点是烧成方便、易成型、防潮、耐高温，缺点是有热电性，会干扰力学量的测量。有机压电材料包括聚偏氟乙烯、聚氟乙烯、尼龙等十余种高分子材料。有机压电材料可以批量生产，做成更大面积，在与空气的声阻匹配方面有独特的优势，是一种很有发展潜力的新型电声材料。20世纪60年代以来，又发现了兼具半导体性能和压电性能的晶体，如硫化锌、氧化锌、硫化钙等。利用这种材料，可以制成集敏感元件与电子电路于一体的新型压电传感器，非常有前景。
压电晶体与压电陶瓷的比较：
相同点：都是压电材料，具有压电效应。
不同点：石英的优点是介电常数和压电常数具有良好的温度稳定性，适合做工作温度范围较宽的传感器。极化的压电陶瓷，在受到外力作用而变形时，由于电极矩的重新定位而产生电荷。压电陶瓷的压电系数是石英的几十倍甚至几百倍，但其稳定性不如石英。
压电传感器类型
压电传感器可分为四种类型：压电力传感器、压电压力传感器、压电加速度传感器和聚合物压力传感器。
压电传感器如何工作？
压电传感器的工作原理 主要是基于压电效应。压电效应可分为正压电效应和逆压电效应。正压电效应是指当晶体受到一定方向的外力时，内部产生电极化，在两个表面同时产生符号相反的电荷；当撤去外力时，晶体又恢复到不带电状态；当外力的方向改变时，电荷的极性也随之改变；力作用在晶体上产生的电荷量与外力的大小成正比。压电传感器大多是利用正压电效应制成的。逆压电效应是指对晶体施加交变电场，引起晶体发生机械变形的现象，又称电致伸缩效应。利用逆压电效应制成的变送器可用于电声、超声工程中。压电敏感元件的应力变形有五种基本形式：厚度变形、长度变形、体积变形、厚度剪切、平面剪切。压电晶体具有各向异性，并不是所有晶体都能在这五种状态下产生压电效应。例如石英晶体没有体积变形压电效应，但具有良好的厚度变形和长度变形压电效应。
压电传感器应用
下面，道合顺传感将详细 讨论压电传感器的应用。
1.压电力传感器
压电力传感器是利用压电元件直接实现力—电转换的传感器。在拉、压场合，通常采用两片或多片石英晶体作压电元件。刚度大，测量范围宽，线性度和稳定性高，动态特性好。采用时间常数大的电荷放大器时可测量准静态力。根据测力状态有单向、双向、三向传感器，结构基本相同。
图为压电式单向称重传感器结构图。该传感器用于测量机床的动态切削力，绝缘套起绝缘和定位作用。底座内外底面对其中心线的垂直度、上盖与晶片上下底面及电极的平行度、表面光洁度都有极其严格的要求，否则会造成横向灵敏度增大或因应力集中而导致晶片破裂。为提高绝缘电阻，传感器在装配前必须经过多次清洗（包括超声波清洗），然后在超净工作环境中装配，再用电子束进行密封焊接。
压电压力传感器的结构类型很多，但其基本原理和结构与压电加速度传感器、压电力传感器还是类似的，其突出的区别是它必须通过弹性膜、盒等将压力采集并转换成力，再传递给压电元件。为保证静态特性和稳定性，通常采用石英晶体作为压电元件。
2.压电加速度计传感器
该图为压电加速度计传感器的结构示意图。压电元件一般由两片压电片组成。压电片的两面都镀有银层，输出引线焊接在银层上，或者在两片压电片之间夹一片金属，将引线焊接在金属片上，输出端的另一根引线直接与传感器底座相连。在压电片上放置一个比重较大的质量块，然后用硬弹簧或螺栓或螺母对质量块进行预紧。整个组件安装在带有厚底座的金属壳体内。为了隔离试件的任何应变不传递到压电元件上，避免产生虚假信号输出，底座一般加厚或采用刚性更大的材料制造。
测量时，将传感器基座与试件刚性固定在一起，当传感器感受到振动时，由于弹簧的刚度很大，而质量块的质量又比较小，可以认为质量块的惯性很小，因此质量块感受到的振动与传感器基座相同，受到与加速度方向相反的惯性力。这样，质量块就对压电片产生一个与加速度成正比的交变力。由于压电片的压电效应，其表面两侧产生交变电荷（电压），当振动频率远低于固定频率时，传感器的输出电荷与作用力成正比，也就是与试件的加速度成正比。传感器输出端输出的电能，输入到前置放大器，用一般的仪器就可以测出加速度，例如在集成电路中加入放大器，就可以测出振动的加速度或位移。
3.压电金属加工切削力测量
主要用于金属加工切削力的测量。
4.压电玻璃破碎报警器
主要用于玻璃破碎报警。
