Piezoelektrik bosim sensorlari piezoelektrik effekt printsipi asosida ishlaydi. Pyezoelektrik effekt ma'lum dielektrik materiallar kuch ta'sirida ma'lum bir yo'nalishda deformatsiyalanganda yuzaga keladi, natijada ichki qutblanish va ularning ikkita qarama-qarshi yuzasida qarama-qarshi zaryadlar paydo bo'ladi. Quvvat olib tashlanganda, material zaryadsiz holatiga qaytadi; bu hodisa to'g'ridan-to'g'ri piezoelektrik effekt deb ataladi. Quvvat yo'nalishi o'zgarganda, zaryadlarning qutbliligi ham o'zgaradi.
Aksincha, dielektrik materialning polarizatsiya yo'nalishi bo'ylab elektr maydoni qo'llanilganda, u deformatsiyalanadi; elektr maydoni olib tashlanganda, deformatsiya yo'qoladi; bu hodisa teskari piezoelektrik effekt deb ataladi. Piezoelektrik bosim datchiklari ko'p turdagi va modellarda mavjud bo'lib, ular elastik sezgi elementi shakli va quvvatni ko'tarish mexanizmi-bo'yicha diafragma va piston turlariga bo'linishi mumkin. Diafragma tipidagi sensorlar asosan korpus, diafragma va piezoelektrik elementdan iborat. Piezoelektr elementi tanada qo'llab-quvvatlanadi va diafragma o'lchangan bosimni piezoelektr elementiga uzatadi, so'ngra o'lchangan bosimga mutanosib bo'lgan elektr signalini chiqaradi. Ushbu turdagi sensorlar kichik o'lchamlari, yaxshi dinamik xususiyatlari va yuqori-haroratga chidamliligi bilan ajralib turadi. Zamonaviy o'lchash texnologiyasi sensorning ishlashiga tobora ko'proq talablarni qo'yadi.
Misol uchun, ichki yonish dvigatelining indikator diagrammasini o'lchash va chizish uchun bosim sensorlaridan foydalanganda, o'lchash vaqtida suvni sovutishga yo'l qo'yilmaydi va sensor yuqori haroratga bardosh berishi va kichik o'lchamli bo'lishi kerak. Bunday bosim sezgichlarini ishlab chiqish uchun piezoelektrik materiallar eng mos keladi. Kvarts ajoyib piezoelektrik material bo'lib, unda piezoelektrik effekt aniqlangan. Nisbatan samarali usul yuqori harorat sharoitlariga mos keladigan kvarts kristalini kesish usulini tanlashdir; masalan, XYd (+20 daraja -+30 daraja) kesilgan kvarts kristallari 350 darajagacha bo'lgan haroratga bardosh bera oladi. LiNbO3 monokristallari 1210 daraja yuqori Kyuri nuqtasiga ega, bu ularni yuqori harorat sensorlarini ishlab chiqarish uchun ideal piezoelektrik materialga aylantiradi.
Tarqalgan kremniy turi: O'lchangan muhitning bosimi to'g'ridan-to'g'ri datchikning diafragmasiga (zanglamaydigan po'lat yoki keramika) ta'sir qiladi, bu esa diafragmaning o'rta bosimga mutanosib mikro-siljishiga olib keladi. Bu sensorning qarshilik qiymatining o'zgarishiga olib keladi, bu elektron sxemalar tomonidan aniqlanadi va bu bosimga mos keladigan standart o'lchov signaliga aylanadi.
Safir turi: deformatsiya o'lchagich printsipidan foydalanib, u tengsiz metrologik xususiyatlarga ega yarimo'tkazgichni sezuvchi element sifatida kremniy-safirdan foydalanadi.
Safir yagona kristall izolyatsion elementdan iborat bo'lib, u histerezis, charchoq va siqilishni ko'rsatmaydi. Safir kremniydan kuchliroq va qattiqroq va deformatsiyaga chidamli. Safir mukammal elastiklik va izolyatsiyalash xususiyatlariga ega (1000 darajagacha). Shuning uchun, kremniy{5}}saffir yordamida tayyorlangan yarimo'tkazgichni sezuvchi elementlar harorat o'zgarishiga sezgir emas va hatto yuqori haroratlarda ham mukammal ishlash xususiyatlarini saqlab qoladi. Safir kuchli radiatsiya qarshiligiga ega. Bundan tashqari, kremniy{8}}saffir yarimo‘tkazgichni sezuvchi elementlar p-n driftga ega emas, bu esa ishlab chiqarish jarayonini tubdan soddalashtiradi, takrorlanuvchanlikni yaxshilaydi va yuqori mahsuldorlikni ta’minlaydi.
Silikon{0}}safir yarimo‘tkazgichli sensorli elementlardan tayyorlangan bosim datchiklari va transmitterlari eng og‘ir sharoitlarda normal ishlashi mumkin, ular yuqori ishonchlilik, yuqori aniqlik, minimal harorat xatosi va yuqori xarajat-samaradorlikka ega.
Oshqozon bosimi datchiklari va transmitterlari ikki-diafragma konstruksiyasidan iborat: titanium qotishmasi oʻlchash diafragmasi va titanium qotishmasi qabul qiluvchi diafragma. Heterojen epitaksial deformatsiya o'lchagich ko'prigi sxemasi bilan bosilgan sapfir gofreti titanium qotishma o'lchov diafragmasiga lehimlangan. O'lchangan bosim qabul qiluvchi diafragmaga uzatiladi (qabul qiluvchi diafragma va o'lchash diafragmasi bog'lovchi tayoq bilan mahkam bog'langan). Bosim ostida titanium qotishmasi qabul qiluvchi diafragma deformatsiyalanadi. Bu deformatsiya kremniy-safir sezgi elementi tomonidan seziladi, bu ko'prik chiqishining o'zgarishiga olib keladi, uning kattaligi o'lchangan bosimga mutanosibdir.
Sensor sxemasi deformatsiya o'lchagich ko'prigi pallasiga elektr ta'minotini ta'minlaydi va deformatsiya o'lchagich ko'prigidan keladigan har qanday nomutanosiblik signalini bir xil elektr signal chiqishiga (0-5, 4-20mA yoki 0-5V) aylantiradi. Mutlaq bosim sezgichlari va transmitterlarida keramika asosidagi shisha lehimga ulangan safir gofreti elastik element bo'lib, o'lchangan bosimni kuchlanish o'lchagich deformatsiyasiga aylantiradi va shu bilan bosim o'lchoviga erishadi.