一、等效电路

压电元件电极表面聚集电荷时，它相当于一个以压电材料为电介质的电容器，其电容量为 C₀，当压电元件受外力作用时，两表面产生等量的正、负电荷Q，压电元件的开路电压(认为负载电阻为无穷大）U为

这样，可以把压电元件等效为一个电荷源Q和一个电容器Ca并联的等效电路，如图10-5(a)中虚线框；同时也等效为一个电压源U和一个电容器Ca串联的等效电路，如图10-5(b)的虚线方框所示。其中Ra为压电元件的漏电阻。图10-5(a)、(b)的工作原理是相同的。   

压电式感器的灵敏度有电压灵敏度k_U和电荷灵敏度k_q两种，它们分别表示单位力产生的电压和单位力产生的电荷。     

  二、测量电路

 根据压电元件的工作原理及上节所述的两种等效电路，与压电元件配套的测量电路的前置放大器也有两种形式：一种是电压放大器。其输出电压与输入电压(压电元件的输出电压)成正比；另一种是电荷放大器，其输出电压与输入电荷成正比。

①电压放大器

电压放大器的作用是将压电式传感器的高输出阻抗经放大器变换为低阻抗输出，并将微弱的电压信号进行适当放大。因此，把这种测量电路称为阻抗变换器。图10-6是电压放大器，其中等效电阻

②电荷放大器   

如图10-7是电荷放大器，它是一种较好的冲击测量放大器。这种放大器实际上是一种具有深度电容负反馈的高增益运算放大器，放大器的输入端几乎没有分流，电荷q只对反馈电容C_F充电，图中已把Ra、Ri看作是无限大，而加以忽视，这样当容抗远小于电阻R_f折到输入端的等效阻抗时，可有下式成

式中C_F——反馈电容。

DHF系列电荷放大器与YD系列加速度传感器配接，可对加速度、速度、位移等物理量进行测量。如图10-8所示。