压电力传感器，就是采用压电原理制作而成的力传感器，
压电效应：某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。我们的石英表，集成电路内部的石英晶振也都是采用这种原理制作而成。
压电晶体
压电式力传感器中心有一个压电晶体，例如石英。压电材料在机械应力作用下会产生电荷。原理很简单：产生的电荷与所施加的机械应力成正比。电荷放大器可将电荷转换成易于测量的0…10V输出信号。这样，输出电压与机械应力基本上成正比。
左边，我们可以看到无应力的晶体。右边，晶体受到机械应力：电荷呈对称中心分开，电荷可以在晶体的顶部和底部测量。
压电力传感器结构
施加在晶体上的机械应力与电荷的变化成正比。换句话说，压力越大，电荷就越大。另外，这种传感器输出信号不取决于传感器的大小，这是一个独特的优势。
从结构上来说，通常，传感器包含两个晶体元件。电极位于这两个晶体之间。这个电极获取晶体内向侧面上的电荷。电极通过电缆连接到电荷放大器上。此外，晶体盘被置于金属外壳中。这不仅保护晶体，并且提供与晶体的接触点，因为其需要通过屏蔽电缆连接到电荷放大器。
"在晶体和电极之间以及晶体和外壳之间良好的接触是非常重要的。因此，材料必须具有高质量、精确和均匀的表面。只有表面接触良好，才能实现良好的电荷转移。"
压电传感器结构图。石英晶体将应力转化为电荷，产生的电荷与施加的应力呈正比。
压电力传感器优点
压电力传感器重要特性之一就是其可覆盖非常大的测量范围。换言之，同样的传感器可以测量非常小的和非常大的力。并且尺寸小巧，有时仅有几毫米厚。另外是高刚性，载荷下的变形是可以忽略不计的。因此，传感器对整体工装结构影响极小。
压电式传感器的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。压电晶体可长期工作温度可达到400℃以上，瞬间（10个毫秒级）冲击温度可达4000K以上，可承受很高的表面压力（》150N/mm2）、刚度很高、线性好、迟滞小、在很宽的温度范围内灵敏度恒定、频响范围宽、可承受的载荷循环数，绝缘阻抗非常高。
压电力传感器缺点
但另外一个方面，压电传感器更容易产生漂移，因此测量所需的电荷差不能长期地保持。假定漂移量为10n/min。一旦测量链断开，这个漂移量在工作期间会降低很多。并且，不管测的力大小如何，它总是是相同的。这意味着，如果长时间测量低力值，漂移的影响要比测量大力值或进行短时间测量要大得多。
小力值漂移效应 大力值漂移效应
大力值和小力值漂移效应对比。显然，小力值漂移效应更明显。因此，压电力传感器必须定期清零，或者采用高通滤波来抑制漂移。
压电力传感器应用
依据应用不同，压电力传感器可在无需施加或施加预应力下应用。施加预应力的传感器校准后可安装后立即使用。力垫圈在安装后仍然需要施加预应力（通常使用螺钉或负载销完成），因为这在不同材料表面之间产生了接触，从而会使电荷产生转移。这些附加组件会改变测量点的灵敏度，因此在施加预应力后需要进行调整或校准。
"对于现存系统翻新改造来说，结构小巧的压电力传感器在空间尺寸上不存在任何问题，但需要进行校准。"
重要的是，确保传感器在安装环境下能提供正确的测量结果。压电力传感器非常适合循环加载应用。当两个部件以限定的力连接时，如铆接。在测量后，设备开始复位，传感器返回零点，然后是下一个循环。因为测量时间很短，因此漂移对测量结果没有影响。另外，利用压电力传感器的大测量范围，通过二次测量，能够获得更精确的测量结果。例如对于500kN的力，在第一和第二步测量之间进行“重置”，分辨率可达100N。
总的来说，压电力传感器非常适用于传感器安装空间小，频率响应高，高温度，力不是特别大的应用场合，我们在选择传感器的时候，一定需要多方考虑，保证实验结果的准确性！
